Индоцианин зелёный как флуоресцентный краситель¶

Индоцианин зелёный (сокр. ICG, от англ. indocyanine green) — синтетический трикарбоцианиновый краситель, применяемый в медицине и биомедицинских исследованиях как флуоресцентный маркер и диагностический агент. Вещество относится к классу цианиновых красителей, имеет тёмно-зелёный цвет в растворе и обладает способностью флуоресцировать в ближней инфракрасной области спектра (примерно 750–830 нм). Благодаря тому, что излучение этого диапазона глубоко проникает в биологические ткани, ICG широко используется для визуализации кровеносных сосудов, лимфатической системы и оценки функционального состояния печени.

¶История и разработка

Индоцианин зелёный был синтезирован в середине XX века в рамках исследований цианиновых красителей, проводившихся для нужд фотографии и сенсибилизации фотоматериалов. В 1950-х годах сотрудники компании Kodak разработали соединение, получившее индекс ICG, а в 1956 году американские исследователи Брукер и Хантер описали его спектральные свойства и предложили использовать для медицинской диагностики.

В 1959 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) одобрило ICG для клинического применения. Первоначально препарат применялся для измерения сердечного выброса и оценки кровотока методом разведения красителя. Позднее, с развитием оптических технологий и появлением чувствительных инфракрасных камер, сфера применения расширилась до интраоперационной визуализации.

¶Физико-химические свойства

Индоцианин зелёный представляет собой натриевую соль индоцианиндисульфоната. Ключевые характеристики:

Молекула ICG содержит два сульфонатных остатка, что обеспечивает гидрофильность и быстрое распределение в водной среде. При связывании с альбумином плазмы спектр поглощения смещается, а квантовый выход флуоресценции возрастает. Краситель практически не метаболизируется в организме и выводится преимущественно печенью с желчью, не участвуя в почечной экскреции.

¶Механизм действия

После внутривенного введения ICG связывается с белками плазмы и циркулирует в сосудистом русле. При облучении светом с длиной волны около 780–805 нм молекула переходит в возбуждённое состояние и испускает фотоны в ближнем инфракрасном диапазоне. Это излучение регистрируется специальными камерами, формирующими изображение распределения красителя в тканях.

Печень избирательно захватывает ICG гепатоцитами и выводит его в желчь без химических превращений. Скорость клиренса красителя отражает функциональную активность печени, что делает его удобным маркером для оценки её состояния.

¶Применение в медицине

Основные направления клинического использования ICG:

• Оценка функции печени. Тест с ICG (измерение скорости плазменного клиренса) применяется для определения функционального резерва печени перед операциями и при хронических заболеваниях.
• Интраоперационная флуоресцентная ангиография. Визуализация кровотока в сосудах, оценка перфузии тканей, контроль анастомозов в хирургии.
• Лимфография. Выявление сторожевых лимфатических узлов при онкологических операциях, в том числе при раке молочной железы и меланоме.
• Офтальмология. ICG-ангиография сетчатки используется для диагностики заболеваний глаз, включая возрастную макулярную дегенерацию и хориоидальную неоваскуляризацию.
• Кардиология. Измерение сердечного выброса методом разведения красителя.
• Нейрохирургия. Визуализация сосудов мозга во время операций на опухолях и аневризмах.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам ICG относятся низкая токсичность, быстрое выведение из организма и отсутствие радиоактивного излучения, что отличает его от радиоизотопных методов. Краситель разрешён к применению у большинства пациентов.

Ограничения связаны с невысокой глубиной проникновения инфракрасного света в ткани (обычно несколько миллиметров — сантиметров), зависимостью сигнала от концентрации и связывания с белками, а также с возможными аллергическими реакциями. У пациентов с непереносимостью йода или с нарушениями функции печени применение требует осторожности. Препарат противопоказан при гиперчувствительности к его компонентам.

¶Научные исследования

Помимо клинической диагностики, ICG активно изучается в экспериментальной медицине. Ведутся работы по использованию красителя в фотодинамической терапии, где световое воздействие в присутствии ICG может повреждать опухолевые клетки. Исследуются конъюгаты ICG с наночастицами и антителами для адресной визуализации опухолей. Также изучается применение ICG в тканевой инженерии и для оценки микроциркуляции.

¶Безопасность

Индоцианин зелёный считается относительно безопасным препаратом. Наиболее частые нежелательные реакции — тошнота, приливы, кожная сыпь; редко возможны анафилактоидные реакции. При соблюдении дозировок и учёте противопоказаний риск серьёзных осложнений невелик. Препарат не рекомендуется применять при беременности без особой необходимости.