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近紅外二區(qū)熒光技術(shù)突破成像系統(tǒng)研制成功

2020-04-13 16:46:44來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：近紅外閱讀量：5224

導讀：近日，中國科學院深圳先進技術(shù)研究院的研究團隊提出了一種基于f-θ掃描方案和共聚焦檢測的新型近紅外二區(qū)熒光介觀系統(tǒng)，這是首臺近紅外二區(qū)熒光介觀成像系統(tǒng)，突破了NIR-II熒光成像方法無法在實現(xiàn)大視野、高分辨率和出色的穿透深度的同時又具有光學切片能力的局限。

　　【儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】近紅外二區(qū)(NIR-II)指的是波長在1000-1700 nm的近紅外光，與熒光成像常用的可見光以及近紅外一區(qū)相比，近紅外二區(qū)由于發(fā)射波長更長，可顯著抑制光在穿透生物組織時的散射以及生物組織自發(fā)熒光現(xiàn)象的影響，使探測深度更深、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發(fā)上，例如武漢大學研究團隊構(gòu)建了具有聚集誘導發(fā)光效應(AIE)的近紅外二區(qū)有機小分子染料HLZ-BTED、南方科技大學研究團隊將高純度的染料-抗體熒光探針應用于生物組織的三維染色成像研究等。而針對熒光成像技術(shù)光學成像系統(tǒng)的研究較少。

　　近日，中國科學院深圳先進技術(shù)研究院的研究團隊提出了一種基于f-θ掃描方案和共聚焦檢測的新型近紅外二區(qū)熒光介觀系統(tǒng)，這是首臺近紅外二區(qū)熒光介觀成像系統(tǒng)，突破了NIR-II熒光成像方法無法在實現(xiàn)大視野、高分辨率和出色的穿透深度的同時又具有光學切片能力的局限。

　　這種近紅外二區(qū)熒光介觀系統(tǒng)借助南京大學自主研制的高性能超導納米線單光子探測器，采用特殊的三維掃描和小孔濾光技術(shù)，實現(xiàn)了近紅外二區(qū)的介觀成像。為了評估介該系統(tǒng)的性能，研究團隊進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血管，還可以還提供深度解析成像功能和縮放功能。實驗結(jié)果表明系統(tǒng)適用于對大面積組織進行成像，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制提供了新的機會。

　　熒光成像技術(shù)是生物醫(yī)學基礎(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)的檢測等方面有著廣泛應用。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)的開發(fā)將拓展近紅外二區(qū)熒光成像技術(shù)的應用。下一步的工作將集中在開發(fā)熒光壽命成像功能和提高時間分辨率上，研究者希望可以借此推動活體光學成像的進一步發(fā)展。

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