NIR-II近紅外二區(qū)小動物活體熒光成像技術是一種先進的生物醫(yī)學成像技術,它在小動物活體成像領域展現出了顯著的優(yōu)勢和潛力。以下是對該技術的詳細分析:
一、技術原理與優(yōu)勢
NIR-II近紅外二區(qū)成像技術利用波長為1000~1700nm的激光照射生物組織,通過檢測組織內部的熒光信號來實現對生物組織的成像。與傳統(tǒng)的近紅外一區(qū)(NIR-I)成像相比,NIR-II成像具有更高的光譜分辨率、更長的光穿透深度和更大的熒光分子池等優(yōu)勢。
- 光譜分辨率高:NIR-II成像技術使用的波長范圍位于生物組織的低吸收、低散射區(qū)域,因此能夠獲得更高的光譜分辨率,提高成像的清晰度和準確性。
- 光穿透深度大:由于NIR-II成像使用的波長較長,其光子在生物組織內的散射顯著降低,從而實現了更長的光穿透深度。這使得NIR-II成像能夠用于檢測小動物體內深處的組織結構和病變。
- 熒光分子池大:NIR-II成像技術能夠利用更多的熒光分子進行成像,從而擴大了熒光分子池,提高了成像的靈敏度和準確性。
二、應用領域
NIR-II近紅外二區(qū)小動物活體熒光成像技術在生物醫(yī)學領域具有廣泛的應用前景,主要包括以下幾個方面:
- 早期腫瘤診斷:NIR-II成像技術能夠實時、無創(chuàng)地檢測到腫瘤細胞產生的熒光信號,從而實現早期腫瘤的診斷。此外,該技術還可以觀察到腫瘤微血管系統(tǒng)的變化,有助于了解腫瘤的生長和轉移過程。
- 腫瘤定位與定量評估:通過對特定靶標熒光分子的特異性標記,NIR-II成像技術可以實現對腫瘤的精確定位。同時,該技術還可以提供高分辨率的圖像信息,有助于定量評估腫瘤的大小、形狀和生長速度等參數。
- 腫瘤治療監(jiān)測:NIR-II成像技術可以對腫瘤治療過程中的熒光信號變化進行實時監(jiān)測,從而評估治療方案的有效性和安全性。例如,通過對光敏劑的選擇性攝取和分布進行觀察,可以為光動力療法(PDT)提供個體化治療建議。
三、技術特點與數字信息
- 成像分辨率高:NIR-II成像系統(tǒng)針對小動物成像的分辨率一般可達30um,能夠對細小的血管直接成像。
- 穿透深度大:NIR-II成像技術的穿透深度大致為2~3cm,即便是小鼠深的臟器發(fā)出的信號也能被檢測到。
- 成像靈敏度高:NIR-II成像技術利用更多的熒光分子進行成像,提高了成像的靈敏度。