Szakmai ismeret

A közeli infravörös képalkotó ablak feltárása

2021-10-09
A fluoreszcens képalkotást széles körben alkalmazzák az orvosbiológiai képalkotásban és a klinikai intraoperatív navigációban. Amikor a fluoreszcencia biológiai közegben terjed, az abszorpciós csillapítás és a szórási zavar a fluoreszcencia energiaveszteségét és a jel-zaj arány csökkenését okozza. Általánosságban elmondható, hogy az abszorpciós veszteség mértéke határozza meg, hogy „látunk-e”, a szórt fotonok száma pedig azt, hogy „tisztán látunk-e”. Ezenkívül egyes biomolekulák autofluoreszcenciáját és a jelfényt a képalkotó rendszer összegyűjti, és végül a kép hátterévé válik. Ezért a biofluoreszcens képalkotáshoz a tudósok olyan tökéletes képalkotó ablakot próbálnak találni, amely alacsony fotonabszorpcióval és elegendő fényszórással rendelkezik.

Hongjie Dai, az Egyesült Államok Stanford Egyetem akadémikusa 2009 óta felfedezte, hogy az 1000-1700 nm-es optikai biológiai szövetablak (NIR-II, NIR-II) összehasonlítható a hagyományos 700-900 nm-es (NIR-I) tartományban. Ablak, a biológiai szövetek fényszórása kisebb, az élő test képalkotó hatása jobb.

Elméletileg, mivel a szórt fotonok optikai útja a biológiai közegben hosszabb, mint a ballisztikus fotonok, a szöveti fényelnyelés előnyösen több szórt fotont fogyaszt el, ezáltal elnyomja a szórt hátteret.

A közelmúltban Qian Jun professzor, a Zhejiang Egyetem kutatócsoportja és munkatársai felfedezték, hogy az 1. közeli infravörös zónához képest a biológiai szövetek abszorpciója a közeli infravörös zóna ablakában jelentősen megnő, és a biológiai képalkotási hatás szorosan összefügg. a víz fényelnyelésére. A szórási hatás csökkentése alapján a kutatócsoport úgy véli, hogy a közeli infravörös in vivo fluoreszcens képalkotás hatásának javításában a vízfelvétel fokozása is kulcsfontosságú.

A közeli infravörös fotonok víz általi abszorpciós jellemzői alapján a kutatócsoport tovább finomította a közeli infravörös második régiójának meghatározását 900-1880 nm-re. Közülük a kutatócsoport megállapította, hogy a nagy, 1400-1500 nm-es vízabszorpciónál, amikor a fluoreszcens szonda kellően fényes, a képalkotás a legjobb, sőt meghaladja az elismert közeli infravörös második b képalkotást (1500-1700 nm). , NIR-IIb). Ezért az elhanyagolt 1400-1500 nm-es sáv a közeli infravörös két x (NIR-IIx) ablak. A közeli infravörös két-x ablakra összpontosítva a kutatócsoport mély mélységű egér agyi érrendszeri képalkotást és többfunkciós mély szervi képalkotást ért el. Ezenkívül a kutatócsoport szimulációs számításokkal a 2080-2340 nm-t egy másik képalkotó ablakként határozta meg a közeli infravörös sávban – NIR-III (NIR-III).
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept