活体干细胞移植后的无创、精确干细胞追踪对于监测干细胞的去向及其在体内分布具有重要意义，与干细胞的治疗效果密切相关。

有鉴于此，高丽大学Kwangmeyung Kim研究团队开发了双环[6.1.0]壬炔(BCN)-偶联的乙二醇壳聚糖纳米颗粒(BCN-NPs)作为双模态干细胞成像探针的递送系统。

本文要点

要点1. 通过将近红外荧光(NIRF)染料Cy5.5与BCN-NPs进行化学偶联，然后将油酸包覆的超顺磁性氧化铁纳米颗粒(OA-Fe₃O₄ NPs)封装在BCN-NPs中，得到Cy5.5标记的、OA-Fe₃O₄ NPs封装的BCN-NPs (BCN-dual-NPs)。

要点2. 为了对人脂肪间充质干细胞(hMSCs)进行生物正交标记，首先，用四乙酰化的N-叠氮乙酰-d-甘露糖胺(Ac₄ManNAz)处理hMSCs，通过代谢糖工程在其表面生成叠氮(−N₃)基团。其次，通过体外生物正交点击化学方法利用BCN-dual-NPs成功地对细胞表面叠氮基团进行了化学标记。与单一纳米粒子标记技术相比，这种生物正交标记的hMSCs可大大提高细胞标记的效率、安全性和成像灵敏度。在光致血栓性中风小鼠模型中，经脑实质内注射，采用双模成像引导对生物正交标记的hMSCs进行了精确追踪。最后，使用NIRF/ T₂-加权磁共振(MR)双模态成像技术对BCN-dual-NPs标记的hMSCs从植入部位到脑卒中病变为期14天的迁移进行了有效的追踪。

由于其体内外的安全性和高标记效率，此项工作为生物正交标记干细胞成像技术在再生医疗领域提供了广阔的应用前景。

Seungho Lim, Dong-Eog KiM, Kwangmeyung Kim, et al. Dual-Modal Imaging-Guided Precise Tracking of Bioorthogonally Labeled Mesenchymal Stem Cells in Mouse Brain Stroke. ACS Nano, 2019.

https://doi.org/10.1021/acsnano.9b02173