Vert d'indocyanine (icg) CAS 3599-32-4

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Vert d'indocyanine (ICG)est un colorant tricarbocyanine fluorescent-soluble dans l'eau, non-toxique et qui a trouvé de nombreuses applications dans le diagnostic médical et la recherche. Principalement utilisé dans le domaine de la médecine, l'ICG est réputé pour ses propriétés optiques uniques, en particulier sa capacité à absorber et à émettre de la lumière dans le spectre proche -infrarouge (NIR), qui permet une pénétration profonde des tissus et une interférence d'autofluorescence minimale des tissus biologiques.

En milieu clinique, l'ICG est couramment utilisé comme agent de contraste pour diverses modalités d'imagerie, notamment l'angiographie par fluorescence, qui s'avère inestimable pour évaluer la dynamique du flux sanguin et la perfusion en-en temps réel lors d'interventions chirurgicales. Les chirurgiens utilisent l'imagerie par fluorescence guidée par ICG-pour visualiser et identifier les structures anatomiques vitales, telles que les vaisseaux sanguins et les voies biliaires, avec une clarté exceptionnelle, améliorant ainsi la précision chirurgicale et minimisant le risque de complications.

De plus, l'élimination rapide de l'ICG de la circulation sanguine et sa toxicité systémique minimale en font un choix idéal pour les patients adultes et pédiatriques. Il est également utilisé dans l'évaluation de la fonction hépatique, où le taux de clairance de l'ICG par le foie sert d'indicateur de sa capacité métabolique.

Au-delà des applications chirurgicales et diagnostiques, les chercheurs ont exploré le potentiel de l’ICG dans l’imagerie tumorale, les systèmes d’administration de médicaments et la thérapie photodynamique, en raison de ses propriétés photochimiques et de sa capacité à servir de marqueur pour l’absorption et le suivi cellulaires. En résumé, la polyvalence et le profil de sécurité de l'ICG en ont fait la pierre angulaire de l'imagerie médicale et du diagnostic modernes.

Vert d'indocyanine (ICG), en tant que colorant fluorescent proche-infrarouge, a montré de nombreuses applications dans les domaines du diagnostic médical, du traitement et de la recherche scientifique en raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques et de sa biocompatibilité.

Évaluation de la fonction hépatique et diagnostic de la maladie

 

L’une des principales applications de l’ICG est l’évaluation quantitative de la fonction hépatique. Son processus métabolique est étroitement lié à l'hémodynamique hépatique et à la fonction cellulaire : après injection intraveineuse, l'ICG se lie à l'albumine plasmatique, pénètre dans les sinusoïdes hépatiques avec le flux sanguin hépatique, est efficacement captée par les cellules hépatiques et sécrétée dans la bile, sans circulation entérohépatique. En mesurant continuellement la concentration d'ICG dans le sang, une courbe de temps de concentration peut être tracée pour calculer le taux de rétention sur 15 minutes (ICG-R15), qui est devenu la « référence » pour évaluer la fonction de réserve hépatique.

 

Diagnosis of Cirrhosis and Liver Fibrosis: Patients with cirrhosis experience significant reduction in ICG clearance due to abnormal liver lobular structure leading to intrahepatic shunting and sinusoidal capillary formation. ICG-R15>10 % indique une réserve de fonction hépatique insuffisante et est positivement corrélé aux complications chirurgicales et à la mortalité.
Planification d'une chirurgie de résection hépatique : les « critères Makuuchi » proposés par Yamin Makuuchi utilisent l'ICG-R15 comme indicateur principal, combiné aux taux d'ascite et de bilirubine, pour quantifier la plage de tolérance de la résection hépatique, réduisant ainsi la mortalité périopératoire de 10 % à 1,2 %.
Évaluation des maladies hépatiques toxiques liées aux médicaments et aux maladies professionnelles : le taux de clairance de l'ICG peut refléter de manière sensible le dysfonctionnement métabolique des cellules hépatiques, fournissant ainsi une base pour un diagnostic précoce d'une maladie hépatique toxique.

Diagnostic et traitement des tumeurs : de la localisation au traitement précis

 

L'application de l'ICG dans le domaine du cancer s'est étendue de la simple imagerie au guidage thérapeutique, formant une boucle fermée de « suivi du traitement diagnostic ».

Navigation par fluorescence peropératoire : l'ICG peut être excité par une lumière proche infrarouge de 750 - 810 nm et émettre une fluorescence de 850 nm. Le tissu hépatique normal métabolise rapidement l'ICG, tandis que les tumeurs malignes accumulent l'ICG en raison d'une faible capacité métabolique. En utilisant un système d’imagerie par fluorescence, les limites de la tumeur peuvent être identifiées en temps réel, améliorant ainsi la précision de la résection du cancer du foie et des métastases hépatiques du cancer colorectal.

 

Biopsie du ganglion sentinelle : l'angiographie ICG (ICGA) utilise le système SPY Elite dans le cancer du sein, avec une précision de biopsie de 94 %, ce qui est supérieur à la détection traditionnelle au technétium-99 (taux de faux négatifs de 40 %). Dans la recherche sur le cancer du côlon, l'ICGA a un taux de précision de 96 %, ce qui en fait le troisième choix après le technétium 99 et le bleu de méthylène.

Thérapie synergique photodynamique et photothermique :
Thérapie photodynamique (PDT) : l'ICG produit des espèces réactives de l'oxygène (ROS) sous une lumière proche -infrarouge, tuant directement les cellules tumorales. La recherche clinique montre qu’elle peut améliorer considérablement le taux de survie dans le traitement du cancer colorectal, du cancer du sein et du cancer du poumon.

 

Thérapie photothermique (PTT) : l'ICG absorbe l'énergie lumineuse et la convertit en énergie thermique, produisant un effet de thérapie thermique locale. Dans le traitement du cancer du foie et du cancer du pancréas, l'ICG-PTT associé à des médicaments de chimiothérapie (tels que des liposomes magnétiques chargés de lactones sesquiterpéniques) peuvent réaliser une ablation thermique ciblée.
Effet thérapeutique amélioré des nanocarriers : en réponse à la faible stabilité de la solution aqueuse d'ICG, les chercheurs ont développé des nanoparticules inorganiques, des liposomes et des technologies d'encapsulation de membranes cellulaires hybrides. Par exemple, les nanoparticules ICG encapsulées dans un polymère sont utilisées pour le traitement du cancer du col de l'utérus, améliorant considérablement le ciblage des tumeurs et l'efficacité thérapeutique.

Surveillance de la perfusion vasculaire et tissulaire

 

Les propriétés de fluorescence de l'ICG en font une "sonde-en temps réel" pour évaluer la perfusion du flux sanguin tissulaire.

Surveillance de la perfusion myocardique : après l'injection intraveineuse d'ICG, l'apport sanguin myocardique est observé par imagerie par fluorescence pour aider au diagnostic de la maladie coronarienne et de l'ischémie myocardique.
Évaluation du flux sanguin anastomotique : en chirurgie rectale, l'ICGA peut évaluer quantitativement la perfusion du flux sanguin anastomotique, prédire le risque de fistule postopératoire et guider la prise de décision préventive en matière de fistule-.
Détection des troubles de la microcirculation : le taux de clairance de l'ICG reflète l'état systémique de la microcirculation et est utilisé pour la surveillance hémodynamique des maladies graves telles que le choc et le choc septique.

Imagerie du système biliaire et navigation chirurgicale

 

L'anatomie du système biliaire est complexe et le risque de blessure peropératoire est élevé. La technologie d'imagerie par fluorescence ICG utilise une injection intraveineuse préopératoire pour afficher la structure biliaire en temps réel et prévenir les complications liées aux fuites biliaires.

Assistance à la chirurgie hépatobiliaire : en chirurgie laparoscopique ou robotique, l'ICG peut afficher clairement le canal biliaire porte hépatique et le plan de résection hépatique, améliorant ainsi la sécurité chirurgicale.
Identification de variantes anatomiques : 80 % des patients qui ne peuvent pas être visualisés par cholangiographie traditionnelle peuvent voir l'évolution de leurs voies biliaires clairement déterminée par imagerie de fluorescence ICG.

Thérapie photodynamique et photothermique : du basique au clinique

 

Les principaux mécanismes de l’ICG dans le traitement des tumeurs comprennent :

Génération ROS : En PDT,Vert d'indocyanine (ICG)absorbe l'énergie lumineuse et la transfère aux molécules d'oxygène, produisant de l'oxygène singulet et d'autres ROS qui induisent l'apoptose des cellules tumorales.
Effet thermique : En PTT, l'ICG convertit l'énergie lumineuse en énergie thermique, élevant la température locale à 42-48 degrés et tuant directement les cellules tumorales.
Stratégie de thérapie combinée : l'ICG se lie aux anticorps anti-récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR), qui peuvent inhiber la surexpression de l'EGFR dans les cellules tumorales. Des expériences in vitro ont montré que le taux d'apoptose des cellules tumorales peut atteindre 90 à 100 %.

Recherche et innovation : du développement de matériaux à la recherche de mécanismes

 

L'ICG, en tant que sonde fluorescente, favorise la recherche interdisciplinaire :

Conception de nanomatériaux : les chercheurs développent des nanoparticules composites inorganiques/polymères ICG pour améliorer leur photostabilité et leurs propriétés de ciblage des tumeurs. Par exemple, le composite ICG à nanorodes d'or peut réaliser simultanément le PDT et le PTT.
Technologie d'imagerie in vivo : la pénétration du proche-infrarouge de l'ICG (jusqu'à 1 cm de tissu) en fait un outil idéal pour détecter les lésions chez les animaux vivants et est appliquée dans la recherche sur des modèles de métastases tumorales.
Imagerie photoacoustique : l'ICG combine des propriétés de fluorescence et photoacoustiques, permettant la construction d'un système d'imagerie bimode fluorescence/photoacoustique-et améliorant la sensibilité de détection des tumeurs.

Vert d'indocyanine (ICG)est un colorant polyvalent largement utilisé dans les applications médicales, notamment dans les domaines de l'ophtalmologie, de la cardiologie et de l'hépatologie. Ses propriétés de fluorescence proche-infrarouge le rendent idéal pour visualiser le flux sanguin et évaluer le fonctionnement des organes de manière non-invasive. Cependant, lors de l'utilisation de l'ICG, plusieurs précautions doivent être observées pour garantir la sécurité du patient et des résultats de diagnostic précis.

• Il faut tout d’abord considérer les réactions allergiques, comme pour toute substance étrangère introduite dans l’organisme. Un dépistage approfondi des allergies doit être effectué avant l’administration et des protocoles d’urgence doivent être en place pour gérer les réactions anaphylactiques potentielles.
• Deuxièmement, la posologie doit être soigneusement calculée en fonction de facteurs spécifiques au patient-tels que le poids, l'âge et les affections sous-jacentes. Des doses excessives peuvent entraîner des effets indésirables, notamment une décoloration de la peau et une toxicité potentielle pour la rétine.
• Le moment de l'administration est crucial, en particulier dans les interventions chirurgicales où l'ICG est utilisé pour améliorer la visualisation. Il doit être administré au stade approprié pour maximiser son efficacité sans interférer avec les autres étapes chirurgicales.
• La surveillance des signes vitaux pendant et après l'administration d'ICG est essentielle pour détecter tout effet indésirable immédiat ou retardé. Une attention particulière doit être accordée aux modifications de la pression artérielle, de la fréquence cardiaque et de l'état respiratoire.
• De plus, l'état de grossesse doit être confirmé avant d'administrer l'ICG, car son innocuité chez la femme enceinte n'a pas été entièrement établie. De même, la prudence est recommandée chez les patients présentant une insuffisance rénale ou hépatique, car ces conditions peuvent affecter la clairance de l'ICG et augmenter le risque de toxicité.
• Enfin, l’élimination appropriée des ICG et des matériaux associés est obligatoire pour éviter toute contamination de l’environnement. Les professionnels de la santé doivent suivre les directives institutionnelles pour la manipulation et l'élimination des déchets dangereux.

En conclusion, même si l'ICG offre des avantages significatifs en matière de diagnostic médical et de chirurgie, son utilisation nécessite le strict respect des protocoles de sécurité et un examen attentif des facteurs spécifiques au patient-pour garantir des résultats optimaux.

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