为了满足有效治疗学的标准，赋予内在治疗和成像特性的生物相容性纳米医学获得了非凡的动力。在这项研究中，超精细近红外染料用精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸肽和聚乙二醇进行工程改造，然后将其自组装成均匀的纳米颗粒。这些天冬氨酸聚乙二醇组装体通过容易的标准方法用放射性标记。将得到的天冬氨酸聚乙二醇的显示出有效积累整合素表达胶质母细胞瘤，如单光子发射计算机断层扫描和超精细近红外荧光成像所证明。更重要的是，高分辨率光声成像显示这些选择性地靶向血管生成肿瘤血管。由于有利的肿瘤选择性积累和高光热转换效率，天冬氨酸聚乙二醇纳米颗粒允许彻底的肿瘤消融和在相对低的激光能量下抑制肿瘤复发。总体而言，这项工作提供了一种适当的方法来制造肿瘤靶向的多模式纳米治疗药物，为精确成像和癌症治疗提供了很好的机会。纳米医学的关键焦点是设计具有高度整合模式的紧凑材料，这将对分子诊断，成像和治疗产生广泛而深远的影响。治疗诊断纳米颗粒是有吸引力的，因为它们可以同时将成像探针和治疗剂递送到特定器官或组织，从而允许在相同过程中诊断和治疗疾病。然而，他们中的大多数都很难进入临床试验，部分原因是它们的结构复杂性和对正常组织的潜在毒性。因此，尽管这是一个巨大的挑战，但是将一种生物相容且有效的分子中的多种成分组合在一起以创造新的多模式治疗诊断剂已被证明是紧迫和有希望的。
　　 在过去十年中，近红外染料的荧光成像已经成为用于监测体外和体内各种重要生物学行为的非常有前景的方式。染料是一类发育良好的超精细近红外染料，它是通过缩酮酸和当量的适当反应性给电子芳族或杂环体系缩合制备的。尽管它们在成像应用中不如方酸菁染料受欢迎，但鳄嗪染料与方酸菁染料相比具有许多优点，例如更强的吸收性，更高的光稳定性，更长波长的吸收和更好的产率。这些极端特性使得染料成为生物成像和光热疗法的理想选择。最近，研究人员报道了具有突出的肿瘤治疗能力的聚乙二醇的合成。然而，光学成像的组织穿透深度限于毫米，这可能为其临床应用设定高标准。此外，为了减少成像引导光热疗法下对正常组织的副作用，优选较低的光学功率密度。诸如单光子发射计算机断层扫描的放射性核素成像可以代表获得具有高灵敏度和深度组织穿透的实时和可量化信息的适当工具。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸是具有纳摩尔亲和力朝向整合素公知的肽，这是在许多类型的肿瘤细胞和肿瘤血管的过度表达。大量研究证明，天冬氨酸肽修饰的纳米粒子可以通过主动和被动靶向有效靶向肿瘤。天冬氨酸可通过标准方法用直接进行放射性碘标记，用于单光子发射计算机断层扫描成像。这些亮点和研究结果激发了目前对天冬氨酸聚乙二醇作为一种高度整合的多模式治疗诊断剂的研究，该研究结合了小分子和纳米材料的优势。总之，与研究人员之前的报告相比，目前的研究有了很大的改进。首先，为了实现其高灵敏度，深层组织穿透和非凡的空间分辨率，通过放射性标记鳄鱼纳米颗粒来整合核成像。第二，为了提高其癌症活性靶向能力，将天冬氨酸肽与鳄鱼染料缀合。第三，为了减少对正常组织的副作用但确保相同的光热治疗效果，在光热疗法中施加的较低激光能量。
　　 光学成像的有限组织穿透性可能妨碍其临床应用;放射性核素成像是一种适当的工具，可以高灵敏度和空间分辨率获得有关受体表达的实时和可量化信息。因此，进行单光子发射计算机断层扫描以研究其特异性靶向并通过检查施用天冬氨酸聚乙二醇，聚乙二醇的小鼠来优化光热治疗的时间点。天冬氨酸聚乙二醇加游离天冬氨酸肽。单光子发射计算机断层扫描中所示，然而，在阻断组中，放射性信号显着降低，最后，研究人员研究了天冬氨酸聚乙二醇纳米颗粒在治疗剂量为正常小鼠中的潜在毒性作用，根据治疗后小鼠主要器官的染色显示可忽略不计的器官损伤或异常。这些结果说明天冬氨酸聚乙二醇纳米颗粒在本研究中对小鼠没有明显的短期毒性。此外，为了研究天冬氨酸聚乙二醇纳米颗粒的生物相容性，进行溶血测定以探索鳄鱼纳米颗粒与血液成分之间的相互作用，并且在最高实验浓度的存在下未观察到的溶血，表现出他们的有利的血液相容性和生物相容性。总之，已经开发了一类新的放射性标记的整联蛋白靶向纳米治疗剂，其由鳄鱼纳米颗粒组成。由此产生的鳄鱼纳米颗粒显示出一体化分子的高度整合特性，包括核，光学，声学和热响应，这些特性允许单光子发射计算机断层扫描，光学成像，光热疗法。研究人员设想鳄鱼纳米颗粒还能够加载抗癌药物并用放射性核素进行放射性标记，用于化学和放射热联合治疗。