近红外二区荧光技术突破成像系统研制成功

2020/4/14 8:40:28 19426: 来源：仪器网

摘要：近红外二区(NIR-II)指的是波长在1000-1700 nm的近红外光，与荧光成像常用的可见光以及近红外一区相比，近红外二区由于发射波长更长。

　　【仪表网仪表研发】近红外二区(NIR-II)指的是波长在1000-1700 nm的近红外光，与荧光成像常用的可见光以及近红外一区相比，近红外二区由于发射波长更长，可显著抑制光在穿透生物组织时的散射以及生物组织自发荧光现象的影响，使探测深度更深、空间分辨率和信噪比更高。因此近红外二区荧光成像技术近年来受到了广泛关注，并得到了快速发展。

　　近红外二区荧光成像技术的研究主要集中在荧光染料的开发上，例如武汉大学研究团队构建了具有聚集诱导发光效应(AIE)的近红外二区有机小分子染料HLZ-BTED、南方科技大学研究团队将高纯度的染料-抗体荧光探针应用于生物组织的三维染色成像研究等。而针对荧光成像技术光学成像系统的研究较少。

　　近日，中国科学院深圳先进技术研究院的研究团队提出了一种基于f-θ扫描方案和共聚焦检测的新型近红外二区荧光介观系统，这是首台近红外二区荧光介观成像系统，突破了NIR-II荧光成像方法无法在实现大视野、高分辨率和出色的穿透深度的同时又具有光学切片能力的局限。

　　这种近红外二区荧光介观系统借助南京大学自主研制的高性能超导纳米线单光子探测器，采用特殊的三维扫描和小孔滤光技术，实现了近红外二区的介观成像。为了评估介该系统的性能，研究团队进行了小鼠的脑血管成像，结果显示成像深度在颅骨表面以下可以达到2.5 mm，横向和轴向分辨率分别为6.3 µm和160 µm，可以清楚看到微血管，包括主要血管和毛细血管，还可以还提供深度解析成像功能和缩放功能。实验结果表明系统适用于对大面积组织进行成像，还可以获取具有高空间分辨率的图像，为探索脑血管疾病的机制提供了新的机会。

　　荧光成像技术是生物医学基础研究和临床诊断治疗的常用技术，在肿瘤诊断与治疗、生物体内蛋白质等物质的检测等方面有着广泛应用。近红外二区荧光成像技术有着极大的临床转化潜力，新的成像系统的开发将拓展近红外二区荧光成像技术的应用。下一步的工作将集中在开发荧光寿命成像功能和提高时间分辨率上，研究者希望可以借此推动活体光学成像的进一步发展。