该文档属于类型a，是一篇关于肝癌荧光引导手术（fluorescence-guided surgery, FGS）的原创性研究论文。以下是针对该研究的学术报告：
作者及发表信息
本研究由Didi Chen（第一作者）、Tian Xiao、Liangjie Wang等来自中国多所高校及医院的团队合作完成，通讯作者为Jinxiang Zhang（华中科技大学同济医学院附属协和医院急诊外科）、Min Li（同院肝胆外科）和Yuping Dong（北京理工大学材料科学与工程学院）。论文于2024年3月18日发表在期刊*Aggregate*（DOI: 10.1002/agt2.550），标题为《A simple “spraying” fluorescence-guided surgery by AIE probes for liver tumor resection through configuration-induced cross-identification》。
学术背景
研究领域：本研究属于生物医学工程与肿瘤外科的交叉领域，聚焦于肝癌（hepatocellular carcinoma, HCC）的术中荧光导航技术。
研究动机：目前临床常用的荧光染料吲哚菁绿（indocyanine green, ICG）存在非特异性成像问题，无法区分肝癌与肝硬化结节或良性病变。此外，传统有机荧光分子在高浓度或固态时易发生聚集导致淬灭（aggregation-caused quenching, ACQ），而具有聚集诱导发光（aggregation-induced emission, AIE）特性的探针可通过限制分子内运动（restriction of intramolecular motion, RIM）在聚集态发出强荧光。
研究目标：开发一种基于AIE探针的“喷雾式”荧光成像策略，通过顺反异构体（ZZ-HPB-NC和EE-HPB-NC）的交叉识别（cross-identification）实现肝癌与正常组织的精准区分，并探索其临床应用潜力。
研究流程与实验设计
1. 探针设计与合成
- 研究对象：设计两种六苯基-1,3-丁二烯衍生物（hexaphenyl-1,3-butadiene derivatives）异构体：全顺式ZZ-HPB-NC和全反式EE-HPB-NC。
- 方法：通过化学合成与表征（UV吸收光谱、荧光光谱）验证其AIE特性。EE-HPB-NC的吸收峰红移至420 nm，荧光发射波长为600 nm，其αAIE值（聚集态荧光增强倍数）为13.3倍，高于ZZ-HPB-NC的5.36倍。
- 创新点：首次利用顺反异构体的构象差异实现肝癌与正常组织的互补标记。
2. 细胞水平验证
- 样本：肝癌细胞系（HepG2）和正常肝细胞系（LO2）。
- 实验：
- 荧光成像：ZZ-HPB-NC特异性标记HepG2细胞（荧光强度比LO2高7.4倍），而EE-HPB-NC选择性标记LO2细胞（荧光强度比HepG2高8.9倍）。
- 共培养实验：在HepG2/LO2共培养体系中，两种探针的交叉标记结果与单细胞实验一致。
- 机制探索：通过动态光散射（DLS）证实探针以纳米颗粒形式（44–56 nm）进入细胞，且细胞内荧光增强依赖于与特定蛋白质的相互作用（经SDS-PAGE验证）。
3. 组织病理学应用
- 样本：27例肝癌患者的石蜡切片（22对HCC与癌旁肝硬化组织、5对局灶性结节增生及相邻组织）和20例健康肝组织。
- 方法：
- 荧光病理诊断技术（fluorescence pathological diagnosis technique, FPDT）：ZZ-HPB-NC在HCC病灶的平均荧光强度为癌旁组织的12.4倍，而EE-HPB-NC在正常组织的荧光强度为HCC的8.6倍。
- 抗干扰测试：即使切片制备过程中组织形态受损，探针仍能准确标记目标区域。
4. 动物模型与手术导航
- 模型：H22肝癌小鼠模型（皮下、肌肉浸润及原位肝肿瘤）。
- 实验：
- 离体成像：喷洒1 μM探针2分钟后，ZZ-HPB-NC标记肿瘤病灶，EE-HPB-NC标记正常肝组织。
- 术中导航：通过荧光信号指导肿瘤切除，并利用EE-HPB-NC验证肿瘤是否完全清除（R0切除）。
5. 生物相容性与毒性评估
- 细胞毒性：1 μM探针处理24小时后，HepG2和LO2细胞存活率均>90%。
- 溶血实验：10 μM探针处理6小时的溶血率<0.5%，符合ISO安全标准。
- 肝肾功能：小鼠尾静脉注射后24小时，生化指标无显著变化。
主要结果
- 构象依赖性标记：ZZ-HPB-NC和EE-HPB-NC分别特异性识别HCC和正常组织，形成“双重验证”机制。
- 快速成像：喷洒2分钟内即可完成标记，优于传统病理染色（需数小时）。
- 临床兼容性：探针在石蜡切片和新鲜组织中均有效，且不受组织损伤影响。
- 机制阐明：探针与细胞内特定蛋白质（如14.4 kDa、20.1 kDa和31.0 kDa蛋白）结合后触发RIM效应，导致荧光增强。
结论与价值
科学价值：首次提出基于AIE探针构象差异的交叉识别策略，为肿瘤特异性标记提供了新思路。
应用价值：
- 术中导航：简化手术流程，提高肿瘤切除精度。
- 病理诊断：弥补传统H&E染色对样本质量的依赖，尤其适用于资源有限地区。
- 转化潜力：喷雾式操作易于临床推广，且探针的低毒性符合安全性要求。
研究亮点
- 创新性方法：利用顺反异构体的相反标记特性实现双重验证，降低假阳性风险。
- 技术突破：首次将AIE探针应用于肝癌术中实时导航，并开发配套的喷雾技术。
- 多维度验证：从分子机制（蛋白质相互作用）到临床应用（动物模型）的系统性研究。
其他价值
该研究为AIE材料在肿瘤诊疗中的转化提供了范例，未来可通过质谱与分子对接进一步明确靶蛋白，优化探针设计。