一种吲哚菁绿水凝胶荧光标定板及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及本发明属于近红外手术导航成像领域，具体涉及一种吲哚菁绿水凝胶荧光标定板及其制备方法和应用。

背景技术

吲哚菁绿(Indocyanine green,ICG)是一种亲水性荧光示踪剂，其分子量约为776Da。在波长780nm的近红外荧光的照射下其能发出波长为830nm的荧光，具备良好的穿透性，一些深层的组织都能利用ICG进行荧光探测。当ICG进入血液后，能迅速与血浆蛋白结合，形成蛋白包裹的ICG纳米分子，能够通过EPR效应在肿瘤组织中富集并且被网状内皮吞噬系统吞噬，从而参与肿瘤显影及淋巴结示踪。但是，利用荧光导航设备进行肿瘤导航手术前，需要配制ICG浓度梯度溶液对仪器荧光检测功能以及灵敏度进行检验。

ICG作为目前临床批准的唯一一款近红外荧光示踪剂，在水溶液中的荧光量子产率为0.5％，吲哚菁绿溶液光照及氧气存在条件下，易被氧化和光漂白，造成荧光信号消失。由于ICG溶液存在光漂白和降解等问题，ICG浓度梯度溶液无法稳定保存重复使用，因此每次导航手术前都需要配制ICG梯度浓度溶液便不可避免地造成了ICG的浪费以及手术准备的复杂性。

由此可见，研制长效稳定的吲哚菁绿体系，可以弥补吲哚菁绿在实际使用中的不足，具有很高的科研及临床应用价值，而行业内目前尚缺乏有效方案。

发明内容

发明目的：为弥补现有技术的空白，本发明提出一种吲哚菁绿水凝胶荧光标定板及其制备方法和应用。本发明能使吲哚菁绿保持长效稳定的荧光强度，又具有固定的形状，可随时使用，为荧光导航手术带来便利。

技术方案：为实现上述目的，本发明一方面提出一种吲哚菁绿水凝胶荧光标定板的制备方法，包括步骤：

(1)制备聚乙烯醇、水和二甲基亚砜混合溶液；

(2)将吲哚菁绿溶于步骤(1)制备出的混合溶液中，生成稳定的三维网状结构，通过调控温度生成吲哚菁绿水凝胶荧光标定板。

聚乙烯醇水凝胶是一种具有三维网状结构并且富含水的新型功能高分子材料，本发明利用聚乙烯醇水凝胶的上述特性，将吲哚菁绿溶于聚乙烯醇、水和二甲基亚砜的混合溶液，通过物理交联方法制备出具有高分子网络体系、性质柔软、能保持一定的形状的长效稳定的吲哚菁绿水凝胶荧光标定板。

对于上述制备方法，以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述步骤(1)中，制备混合溶液的具体步骤为：将聚乙烯醇、水和二甲基亚砜混合并搅拌加热至140℃，充分反应后冷却至室温，得到透明溶液。

可选的，所述反应时间为2h。

可选的，在所述步骤(2)中，将吲哚菁绿溶于混合溶液后，还通过超声除去气泡，然后再放入模具中冷却成型，得到具有固定形状的吲哚菁绿水凝胶荧光标定板。

另一方面，本发明还提出一种吲哚菁绿水凝胶荧光标定板，所述吲哚菁绿水凝胶荧光标定板由所述方法制备而成。

再一方面，本发明还提出所述吲哚菁绿水凝胶荧光标定板在近红外荧光成像中的应用。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：

本发明将吲哚菁绿溶解于聚乙烯醇溶液，通过调控温度制备成具有一定形状的、长效稳定的吲哚菁绿水凝胶荧光标定板。这种主动靶向近红外荧光分子具有荧光强度稳定性高、可重复使用、透光率高和使用方便等优点，在荧光导航手术中具备极大的应用潜力。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图；

图2为10

图3为10

图4为10

图5为10

图6为10

图7为10

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。但应当理解的是，本发明可以以各种形式实施，以下在附图中出示并且在下文中描述的一些示例性和非限制性实施例，并不意图将本发明限制于所说明的具体实施例。

应当理解的是，在技术上可行的情况下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本发明范围内的另外的实施例。此外，本发明所述的特定示例和实施例是非限制性的，并且可以对以上所阐述的结构、步骤、顺序做出相应修改而不脱离本发明的保护范围。

本发明旨在提出一种长效稳定的吲哚菁绿水凝胶荧光标定板及其制备方法和应用，实现吲哚菁绿荧光强度的稳定存在，并保持较高的透光率。有鉴于此，本发明提出一种吲哚菁绿水凝胶荧光标定板及其制备方法和应用。

所述制备方法包括以下步骤：(1)制备聚乙烯醇、水和二甲基亚砜混合溶液；(2)将吲哚菁绿溶于步骤(1)制备出的混合溶液中，生成稳定的三维网状结构，通过调控温度生成吲哚菁绿水凝胶荧光标定板。

通过上述制备方法制备出的吲哚菁绿水凝胶荧光标定板可应用于近红外荧光成像中，例如，用于肿瘤手术导航成像等。

为充分阐述本发明提出的技术方案及其技术效果，下面通过一具体实施例来做进一步阐述。

实施例：

本实施例制备3种不同浓度的吲哚菁绿水凝胶荧光标定板，具体流程如图1所，包括如下步骤：

1、称取3g聚乙烯醇加入20g去离子水和40g二甲基亚砜(DMSO)中，混合搅拌加热至140℃，反应2h，冷却到室温生成透明溶液。

2、称取7.75mg吲哚菁绿溶于10ml步骤1所制备的透明溶液，超声除去气泡，生成10

3、准确移取1ml 10

4、准确移取1ml 10

5、依次吸取2ml 10

为验证吲哚菁绿水凝胶荧光标定板的荧光性能，我们通过FLI-10A荧光导航仪对尺寸相同的上述3种浓度的吲哚菁绿水凝胶荧光标定板进行30天的观测，观测结果如图2至图7所示。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。