光聲成像打破傳統(tǒng)光學成像的衍射極限,因為組織依賴性的光散射,光強度的衰減可以通過選擇激發(fā)波長來實現(xiàn)Z小化,從而使組織中的光學穿透達到Z大化,因此近紅外光成為深層組織光聲成像的理想選擇。
熒光實時圖像檢測技術相較于傳統(tǒng)檢測手段具有無損、高效率的優(yōu)勢,目前已經被廣泛用于醫(yī)學領域。通過此技術可以對目標結果進行顯象和追蹤定位,符合外科手術精準化的要求。近紅外二區(qū)(1000至1700nm),組織的散射減少,組織吸收和自發(fā)熒光Z小。與傳統(tǒng)的可見光或紅外一區(qū)光學成像(即400-1000nm)相比,在這些波長下具有更好的圖像對比度,靈敏度和對組織的穿透深度。尤其適合小動物活體熒光成像、實時手術導航等。
近紅外二區(qū)熒光成像技術在靶向探針中的應用①隨著現(xiàn)代醫(yī)學的不斷提升,靶向探針已經成為研究人員關注的熱點。分子靶標可以特異性地反映腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉移密切相關的生物分子。分子靶標被分子影像標記后,臨床醫(yī)師可以通過影像直觀地觀察腫瘤及其對治療方案的制定。常見的腫瘤分子靶標可以按其與細胞的相對位置分為細胞外(如腫瘤微環(huán)境)、細胞膜(如腫瘤特異性受體)和細胞內(如腫瘤特異表達的基因)靶標。
張展奕等人將經過大鼠術前禁食水 6 h,術前吸入異氟烷,空氣混合氣誘導麻醉,碘伏消毒皮膚,無菌操作下取下腹正中切口至陰莖根部,再經過一系列處理之后,圍術期及時通過尾靜脈或腹腔補液,保證大鼠血容量充足。麻醉過程中注意監(jiān)測大鼠呼吸及心率變化,調整異氟烷流速。
②近紅外二區(qū)(NIR-Ⅱ,1000~1700nm)新型血管內皮生長因子受體(VEGFR)靶向探針I(yè)CG-PEG5000-Bev在腸癌小鼠模型中的成像效果,為其在結直腸癌及肝轉移的應用前景提供依據(jù)。利用ICG-PEG5000-NHS和貝伐珠單抗制備NIR--Ⅱ新型VEGFR靶向探針I(yè)CG-PEG5000-Bev,驗證其光譜表征和生物安全性,進一步利用NIR-Ⅱ成像設備觀察探針對CT-26-luc 腸癌小鼠在體成像。結果?ICG-PEG5000-Bev具有良好的生物安全性,光譜實驗證明其具有NIR-Ⅱ成像能力,且在一定范圍內隨著探針溶液質量濃度的升高,熒光強度線性增強。成像實驗說明ICG-PEG5000-Bev 能夠實現(xiàn)CT-26-luc 腸癌小鼠模型的在體成像,且具有比NIR--Ⅰ更低的背景信號強度。結論?ICG-PEG5000-Bev可實現(xiàn)結直腸癌小鼠模型的在體檢測,且生物安全性良好,具有較強的臨床轉化價值。
近紅外二區(qū)的腫瘤成像
Hongjie Dai 課題組首次報道了 NIR-II 熒光材料單壁碳納米管(并將其用于小鼠體內,通過 NIR-II 熒光成像技術檢測血管及腫瘤成像。腦血管的成像結果表明,NIR-II 成像的信噪比是 NIR-I 結果的4倍。同時,探針具有優(yōu)異的腫瘤顯影能力。更令人激動的是,NIR-II 熒光成像甚至能夠提供微米級的分辨率。譬如,對小鼠腫瘤新生血管的 NIR-II成像,可觀測到空間分辨率小于 50 μm 的血管分支,甚至 10.8 μm 的腹部血管細微分支在掃描倍鏡下亦可被識別到。這種極高的時空分辨率是 NIR-I 以及許多傳統(tǒng)成像方式都難以企及的。基于此,研究者們受到極大鼓舞,開始致力于高性能 NIR-II 熒光探針的設計合成及活體可視化研究。NIR-II熒光成像技術也憑借其高信噪比、低背景熒光和更大的組織穿透深度等優(yōu)勢,一躍成為當前炙手可熱的重要研究方向。
輸尿管顯像
醫(yī)源性輸尿管損傷是盆腔手術中非常嚴重的并發(fā)癥,輸尿管損傷后會導致輸尿管瘺或狹窄,嚴重者甚至可能腎功能衰竭,尤其是當輸尿管緊鄰盆腔腫瘤或病人既往接受過盆腔手術及放射治療后,外科醫(yī)生難以識別出輸尿管的位置,因此可能造成輸尿管損傷。通過向輸尿管內注射一種熒光物質并通過 NIR-II熒光顯像,可以準確顯示出輸尿管的位置和走向。并且,如果出現(xiàn)輸尿管損傷,該方法還可以準確評估損傷位置,以便及時處理。
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