【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近紅外二區(qū)(NIR-II)指的是波長(zhǎng)在1000-1700 nm的近紅外光，與熒光成像常用的可見(jiàn)光以及近紅外一區(qū)相比，近紅外二區(qū)由于發(fā)射波長(zhǎng)更長(zhǎng)，可顯著抑制光在穿透生物組織時(shí)的散射以及生物組織自發(fā)熒光現(xiàn)象的影響，使探測(cè)深度更深、空間分辨率和信噪比更高。因此近紅外二區(qū)熒光成像技術(shù)近年來(lái)受到了廣泛關(guān)注，并得到了快速發(fā)展。
近紅外二區(qū)熒光成像技術(shù)的研究主要集中在熒光染料的開(kāi)發(fā)上，例如武漢大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)(AIE)的近紅外二區(qū)有機(jī)小分子染料HLZ-BTED、南方科技大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)將高純度的染料-抗體熒光探針應(yīng)用于生物組織的三維染色成像研究等。而針對(duì)熒光成像技術(shù)光學(xué)成像系統(tǒng)的研究較少。
近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院的研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于f-θ掃描方案和共聚焦檢測(cè)的新型近紅外二區(qū)熒光介觀系統(tǒng)，這是首臺(tái)近紅外二區(qū)熒光介觀成像系統(tǒng)，突破了NIR-II熒光成像方法無(wú)法在實(shí)現(xiàn)大視野、高分辨率和出色的穿透深度的同時(shí)又具有光學(xué)切片能力的局限。
這種近紅外二區(qū)熒光介觀系統(tǒng)借助南京大學(xué)自主研制的高性能超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器，采用特殊的三維掃描和小孔濾光技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了近紅外二區(qū)的介觀成像。為了評(píng)估介該系統(tǒng)的性能，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了小鼠的腦血管成像，結(jié)果顯示成像深度在顱骨表面以下可以達(dá)到2.5 mm，橫向和軸向分辨率分別為6.3 µm和160 µm，可以清楚看到微血管，包括主要血管和毛細(xì)血管，還可以還提供深度解析成像功能和縮放功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)適用于對(duì)大面積組織進(jìn)行成像，還可以獲取具有高空間分辨率的圖像，為探索腦血管疾病的機(jī)制提供了新的機(jī)會(huì)。
熒光成像技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床診斷治療的常用技術(shù)，在腫瘤診斷與治療、生物體內(nèi)蛋白質(zhì)等物質(zhì)的檢測(cè)等方面有著廣泛應(yīng)用。近紅外二區(qū)熒光成像技術(shù)有著極大的臨床轉(zhuǎn)化潛力，新的成像系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)將拓展近紅外二區(qū)熒光成像技術(shù)的應(yīng)用。下一步的工作將集中在開(kāi)發(fā)熒光壽命成像功能和提高時(shí)間分辨率上，研究者希望可以借此推動(dòng)活體光學(xué)成像的進(jìn)一步發(fā)展。
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