ICG-BSA 吲哚菁绿标记牛血清白蛋白在生物成像与肿瘤靶向治疗中的应用
吲哚菁绿标记牛血清白蛋白(ICG-BSA)是由吲哚菁绿(ICG)与牛血清白蛋白(BSA)通过非共价结合或化学偶联形成的一种多功能生物探针,在生物成像与肿瘤靶向治疗领域具有重要的应用价值。ICG作为一种临床批准的近红外荧光染料,具有荧光发射波长位于近红外区域(700-900nm)、组织穿透深度深、生物安全性高等优势;而BSA作为一种常用的蛋白质载体,具有良好的生物相容性、丰富的修饰位点及较强的药物负载能力。两者的结合使得ICG-BSA既保留了ICG的荧光成像功能,又增强了其在体内的稳定性和靶向性。
在生物成像方面,ICG-BSA主要用于活体荧光成像和术中导航,其应用优势体现在高灵敏度和高组织穿透性。近红外荧光成像技术利用近红外光在生物组织中散射和吸收较少的特点,可实现对深层组织的成像。ICG-BSA在体内的代谢途径主要通过肝脏排泄,但其在肿瘤组织中可通过EPR效应实现被动靶向蓄积。在肿瘤诊断中,通过静脉注射ICG-BSA后,利用近红外活体成像系统可清晰观察到肿瘤部位的荧光信号增强,从而实现对肿瘤的定位诊断。例如,在乳腺癌模型中,ICG-BSA注射后24小时,肿瘤部位的荧光强度达到峰值,与周围正常组织的荧光对比度显著提高,可准确区分肿瘤边界及转移淋巴结。在术中导航方面,ICG-BSA可用于指导肿瘤的精准切除:在手术过程中,通过近红外荧光成像设备实时监测肿瘤组织的荧光信号,帮助外科医生识别肿瘤的微小病灶和浸润范围,减少肿瘤残留,提高手术疗效。研究表明,在脑胶质瘤手术中,ICG-BSA介导的术中荧光导航可使肿瘤切除率提高20%以上,显著改善患者的预后。

在肿瘤靶向治疗中,ICG-BSA可作为光热治疗剂或药物载体实现肿瘤的精准治疗。
作为光热治疗剂,其作用机制基于ICG的光热转换特性:当ICG-BSA被近红外光照射时,可将光能转化为热能,使肿瘤局部温度升高至42-48℃,从而诱导肿瘤细胞凋亡或坏死。由于ICG-BSA在肿瘤部位的特异性蓄积,光热治疗可在杀灭肿瘤细胞的同时,很大限度地减少对周围正常组织的损伤。例如,在黑色素瘤模型中,静脉注射ICG-BSA后,用808nm激光照射肿瘤部位,可观察到肿瘤组织温度快速升高,治疗后肿瘤体积显著缩小,且无明显的全身毒性反应。作为药物载体,BSA分子内部的疏水腔可包载疏水性*肿瘤药物(如紫杉醇、阿霉素等),ICG-BSA不仅可实现药物的靶向递送,还可通过荧光成像监测药物在体内的分布和释放过程。此外,将ICG-BSA与化疗药物联合使用,可实现光热治疗与化疗的协同作用,进一步提高肿瘤治疗效果。
目前,ICG-BSA在生物医学领域的应用仍在不断创新。研究者正通过表面修饰技术(如偶联靶向配体、PEGylation等)进一步提高其靶向性和体内循环时间;同时,将ICG-BSA与其他治疗手段(如免疫治疗、基因治疗等)结合,探索多模态协同治疗的新模式。尽管ICG-BSA在应用中仍存在一些挑战,如长期光稳定性有待提高、大规模生产工艺需要优化等,但其在肿瘤的精准诊断与治疗中的巨大潜力已得到临床研究的证实,有望成为一种具有前景的多功能生物医学探针。