科学网—直播预约|从"看得见"到"看得准"：镧系载体如何重新定义生物医学成像|深潜系列-Frontiers开放获取的博文

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2026-10-12 11:36

| 个人分类: Frontiers in Science | 系统分类: 论文交流

2026 年 10 月 21 日，Frontiers in Science Deep Dive（深潜系列）线上活动将于北京时间晚上 21:00

- 22:30 再一次和大家见面。Frontiers in Science Deep Dive （深潜系列）是一系列由 Frontiers 主办的

线上线下研讨会，汇聚诺贝尔奖得主及众多知名科学家，共同推动以科学为主导的解决方案，以应对人类面

临的重大挑战——涵盖气候变化逆转、生物多样性保护以及健康与福祉提升等领域。每场活动都吸引着来自

世界各地的顶尖研究人员、政策制定者与创新者参与。诚邀您与知名研究学者及思想领袖共聚，探索与研讨

应对当今时代重大挑战的突破性解决方案。

每年体检时，最怕的莫过于那一句“建议进一步检查”？

癌症之所以可怕，在于它早期往往悄无声息。如果有一台设备，不用开刀、不用抽血，就能像手电筒照透

皮肤一样，看见体内深层的异常细胞该多好？马斯克的 Neuralink 让无数人兴奋：我们离“读心”还有多

远？但真正的神经科学家会告诉你一个更扎心的现实——想要不切开颅骨，用光看清活体大脑深处一个神

经元的活动，至今仍然近乎奢望。

根本原因不是算法不够强，也不是相机不够好。在生物医学成像里，长期存在一条几乎无法绕开的物理边

界：光学成像灵敏度极高，却因组织散射，穿透深度常常止步于毫米量级；MRI 能看得深、软组织对比优

异，灵敏度却受限；X 射线穿透力强、分辨率高，代价是电离辐射暴露。医学影像贯穿筛查、诊断到疗效

监测的几乎每一个环节，而每一次成像方案的选择，本质上都是在穿透深度、空间分辨率与灵敏度之间做

一次不得已的取舍。

更被忽视的是，疾病最早期往往并不表现为结构改变，而是微环境的细微波动——局部温度升高、细胞受

力变化、组织水合状态改变。这些"看不见的信号"恰恰最具预警价值，却几乎落在现有影像手段的分辨能

力之外。

最新发表于 Frontiers 旗舰刊 Frontiers in Science 的综述研究指出，被称为"工业维生素"的镧系元素，

或许能改写这道单选题。新加坡国立大学刘小钢教授团队系统梳理了三类载体策略——纳米颗粒、小分子

螯合剂与蛋白质支架——它们能够结合、包载并稳定镧系离子，在降低游离金属离子毒性风险的同时，精细

调控其光学与磁学性质，实现更高信号对比、更低背景干扰、更小光损伤与辐射暴露。 完整原文可【点此】查看 。

原文链接👇

https://www.frontiersin.org/journals/science/articles/10.3389/fsci.2026.1856377/full?utm_source=kexuewang&utm_medium=blog&utm_content=LC &utm_campaign=fscipromochn

成果已相当可观：

NIR-II 窗口探针以发光寿命编码实现多重成像，穿透深度达厘米级、分辨率优于 10 微米，已用于肿瘤检

测、脑血管热成像与炎症热监测；上转换纳米颗粒支持长时程单颗粒追踪与亚细胞层面的温度、力学与水

合测量；镧系闪烁体与长余辉材料带来低剂量、无背景的 X 射线成像；生物合成镧系结合蛋白则提供高弛

豫率、更具靶向性与安全性的 MRI 方案。而人工智能的介入，正在同时加速数据分析与材料设计本身。

更值得关注的是，这类平台正在超越"成像"这一单一功能——越来越多团队将镧系载体设计为兼具成像与

靶向给药的双功能试剂，为“诊疗一体化（theranostics）”打开新的可能。

不过，正如第一作者 Yuxia Liu 博士所坦言，多数进展仍处于概念验证阶段，安全性、可放大生产与法规

审批依然是横亘在临床落地前的现实障碍。它们如何走向临床？还差什么？

诚邀您参与本次线上研讨会，与文章作者团队及领域专家共同探讨镧系载体的最新进展、多模态成像与诊

疗一体化的现实机会、AI 引导的探针设计，以及安全性、工程放大与监管适配等尚待解决的关键挑战，推

动这一领域从概念验证迈向临床实践。

本期 Frontiers in Science Deep Dive 研讨会语言为：英文

请于【Frontier 开放科学】视频号进行直播预约。会议开始前您将收到来自 Frontiers 的直播提醒。

会议议程

1. 会议引言

2. 深度解析与方法论述

3. 后续措施与未来展望

4. 圆桌讨论及问答环节

主讲嘉宾

Xiaogang Liu 教授

新加坡国立大学

刘小钢教授从事镧系发光研究逾18年，推动了这一领域的发展，并开发出一类光学纳米材料：这类材料

在不可见的近红外光照射下可发出可见光。他的研究成果包括分子探针，为追踪癌细胞提供了比传统生

物标志物更具选择性且更具成本效益的方法；更安全的X射线成像技术，可改进诊断和治疗指导；以及

一款原型口腔护具。该护具采用压力敏感型光学传感器，使残障人士能够通过简单的咬合动作操作电

脑、智能手机或轮椅。

刘小钢教授现任新加坡国立大学化学教授，并兼任该校N.1健康研究院及材料研究与工程研究院的职务。

他于2024年获得英国皇家化学学会百年奖，并于2016年获得新加坡总统科学奖。

Jorge Méndez-Ramos 副教授

西班牙拉拉古纳大学

Jorge Méndez-Ramos 副教授是纳米材料与光谱学研究组协调人，并于2017至2022年担任 SHIFT 国

际会议系列主席。该会议系列聚焦光谱调控在生物医学与能源领域的应用。他的研究主要涉及稀土掺杂

发光材料及上转换等光谱转换过程，应用领域包括光放大器、白光生成和提升硅基光伏器件的效率。

近年来，他的研究进一步拓展至光化学领域，结合纳米技术与光子过程，探索水净化和人工光合作用制氢

等方向。他目前领导 MAGEC-REEsearch 项目，研究加那利群岛的稀土开采潜力。该项目由加那利群岛

政府和西班牙经济部资助。

Yuxia Liu 博士

新加坡国立大学

Yuxia Liu 博士本科毕业于西安交通大学生物医学工程专业，后于清华大学获得博士学位。博士期间，她

研究了 TRPP 钙通道功能的结构与作用机制基础。

她的研究融合分子生物物理学、离子通道工程和生物医学成像，旨在从分子尺度理解并调控膜蛋白功能。

相关研究包括对 TRPV1 水通透性的研究、溶剂介导的镇痛机制，以及高性能蛋白质基磁共振成像造影剂

的开发。她的长期研究目标是开发经分子工程设计的生物界面，用于精准神经调控和无创成像。

请于【Frontier 开放科学】视频号进行直播预约。会议开始前您将收到来自 Frontiers 的直播提醒。

关于 Frontiers in Science

Frontiers in Science 是 Frontiers 全力打造的一本旗舰期刊，于 2023 年 2 月 28 日正式发布。期刊以

邀请制的方式发表经同行评审的、具有杰出影响力学者的最新变革性研究，已汇聚全球 90 多个国家的科研力

量。期刊致力于推动跨学科、具有政策影响力的前沿科学研究以实现“健康星球上的愉悦生活”目标 ，目前

已发表的文章累计阅读超 380 万次。

了解期刊详情请访问期刊官网：

http://www.frontiersin.org/journals/science

如希望报导更多关于 Frontiers in Science 的相关内容，欢迎通过邮件说明意图发送至

marketing.china@frontiersin.org

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