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更清晰的生物成像 ! 吲哚菁綠配合近红外荧光成像光源技术可以做到

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更清晰的生物成像!吲哚菁綠配合短波紅外光源技術可以做到


2018/04/11 來源:科技工作者之家


 采用吲哚菁绿(ICG)为萤光染料,短波成像图片

(左)注入ICG更清晰的观察到血管情况   (右)未注入ICG近红外成像图片.



 萤光成像技术在医学领域有广泛应用,如生物组织的可视化,重建手术中的血管成像等。对于上述诊断和其他临床问题(如肿瘤成像),研究员通常会采用近红外(NIR)技术或短波红外(SWIR)技术。虽然SWIR比NIR成像更清晰,但由于没有FDA批准的染料可以配套使用而受到限制。


 日前,据《美国国家科学院院刊》报导,麻省理工学院和麻省总医院的研究人员向着SWIR的应用迈出了重要一步。他们发现,一种FDA批准的可用于NIR的商业化染料——吲哚菁绿(ICG)对于SWIR同样适用。论文资深作者、麻省理工学院教授Moungi Bawendi说:「现在,临床医师们可以根据SWIR技术得到的更清晰的图像进行诊断了。」论文作者还包括前麻省理工研究科学家Oliver Bruns,以及研究生Jessica Carr和Daniel Franke等。


   ICG在800 nm附近有强烈的萤光响应。当ICG注入人体后,会通过血液循环运移,最终达到「完美」血管造影的目的。麻省理工团队发现ICG适配SWIR的过程多少具有偶然性。在另一项对照实验中,研究人员比对了量子点和ICG在SWIR中的萤光输出。出乎他们意料的是,ICG产生了很强的萤光信号。而Bawendi等正好对寻找适用于SWIR的萤光材料颇感兴趣。 Bruns说:「在NIR中,科学家们总是处于『雾里看花』的状态,改用SWIR后,一切都变得清晰起来。」SWIR还可以使研究人员更深入的对组织进行观察——在Bawendi等的研究中,研究人员使用常规萤光显微镜就观察到了组织数百微米深度的情况。以往,这只能通过更为复杂和昂贵的双光子显微镜才能实现。 Franke说,SWIR特别适合小物体在大背景下的成像。因此,对于细小血管的成像来讲,SWIR比NIR更具优越性。此外,ICG还具有比其他SWIR染料萤光信号更强,成像更快,适合运动成像等优点。


  接下来,Bawendi等将致力于研究ICG适用于SWIR的原因,并找到使用的最佳波长。他们还将与其他实验室合作,以期发现与ICG类似的更好染料。





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编译:雷鑫宇 责编:李雪