脑血管疾病致死率高，临床主流介入治疗需借助X射线透视引导导丝或导管。但是，这一方式存在两大隐患，包括电离辐射对医患造成的累积性健康损伤，以及造影剂引发的过敏、肾功能损伤等不良反应。现有替代技术各有短板——超声成像清晰度不足，磁共振成像（MRI）不兼容传统金属器械，传统导丝仅能导航而无治疗功能等。研发多功能无辐射介入器械成为全球迫切需求。
近日，由德国、中国（东南大学[共同第一作者单位]、香港城市大学和燕山大学）、瑞士及土耳其学者组成的研究团队联合攻关，成功研发了一款光声增强磁性导丝（OptoMaG）。这款直径约250μm的微型柔性器械，创新性整合了无辐射成像、磁控导航与双模式肿瘤治疗功能，有效规避了传统脑血管介入手术依赖X射线辐射与造影剂的痛点，为微创医疗开辟了安全高效的新路径。相关结果于2026年2月发表在《Science Advances》（IF：12.5/Q1）上（doi：10.1126/sciadv.aea0201）。
OptoMaG无辐射导航与诊疗一体化原理示意图
这款创新集成化微型器械将多重核心功能浓缩于微米级柔性结构中，实现以下关键设计突破：
发光成像核心：导丝采用银尼龙导电芯与铜线双电极结构，搭配分散在Ecoflex基质中的ZnS:Cu荧光层，并覆盖PDMS防水层，稳定发射460nm蓝光，既可作为治疗光源，又能显著增强光声成像信号；
磁控治疗尖端：导丝嵌入FePt硬磁纳米颗粒，可响应外部磁场精准转向，并通过射频信号快速升温实现肿瘤热消融；
亲水安全涂层：导丝表面覆盖PVP材料，降低摩擦、避免血管损伤、提升生物相容性；
超长样品制备：研究人员成功制备出最长达10m的样品，可适配各类介入场景。
导丝制备流程与材料结构表征
依托精密材料组合与集成设计，OptoMaG的临床应用价值在多组模拟与离体实验中得到了充分验证：
无辐射高清成像：在光声成像的加持下可避免辐射与造影剂使用，在组织深度10mm处仍可检测到信号，可三维实时追踪导丝位置，成像质量优于超声及无造影剂CT；
精准磁控导航：在外部磁场控制下灵活转向，研究人员成功在人体尺度脑血管模型中完成从颈动脉到脑部病灶的全程精准导航；
高效双模治疗：射频刺激下10秒升温至82℃，10分钟灭活85%的肿瘤细胞；460nm蓝光可精准激活光敏剂并选择性杀伤癌细胞，OptoMaG本体、磁尖接触的细胞存活率分别超92%、94%；
生物安全性：细胞实验显示无明显毒性，生物相容性良好，适配血管内介入环境。
光声成像性能验证（离体猪心脏模型实验）
三维脑血管模型中的磁控精准导航演示
射频热消融与光动力治疗效果验证
综上所述，OptoMaG导丝的问世兼具临床、技术、行业突破性价值，有望为复杂脑血管病变、脑深部肿瘤等高难度手术提供新方案，推动微创医疗的无辐射化转变。目前，该技术已完成体外和离体验证，后续将持续推进动物实验与临床试验，加速这一创新成果的临床转化。
通讯作者、德国马克斯·普朗克智能系统研究所物理智能部创始人、土耳其科奇大学校长Metin Sitti教授等人在文中指出，尽管OptoMaG前景广阔，但X射线透视仍是血管内治疗的临床金标准，因此OptoMaG并非旨在取代现有导丝，而是为下一代适配新型成像技术、集成度更高的导丝研发提供思路。尽管初步概念验证成果喜人，但目前研究主要基于体外实验，仍需开展全面的动物体内实验与临床试验，以评估OptoMaG在各类医疗应用中的疗效、安全性及潜在风险。凭借生物相容设计、无线驱动模式及无辐射成像特性，OptoMaG具备巨大的体内转化潜力。其所用的磁场与光刺激均在临床安全阈值范围内，为后续临床前动物实验奠定了可行性基础。
研究团队同时表示，作为无辐射替代方案，OptoMaG有望降低电离辐射带来的健康风险与心理负担，惠及医患双方。未来，攻克现有技术局限、探索更多治疗应用，将推动OptoMaG在微创神经外科与肿瘤治疗领域落地，进一步拓展其在医学领域的应用价值。
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