Profesjonell kunnskap

Utforskning av nær-infrarødt bildevindu

2021-10-09
Fluorescensavbildning har vært mye brukt i biomedisinsk avbildning og klinisk intraoperativ navigasjon. Når fluorescens forplanter seg i biologiske medier, vil absorpsjonsdempning og spredningsforstyrrelse føre til at fluorescensenergitap og signal-til-støy-forhold reduseres. Generelt sett avgjør graden av absorpsjonstap om vi kan "se", og antall spredte fotoner bestemmer om vi kan "se klart". I tillegg samles autofluorescensen til noen biomolekyler og signallys opp av bildesystemet og blir til slutt bakgrunnen til bildet. Derfor, for biofluorescensavbildning, prøver forskere å finne et perfekt bildevindu med lav fotonabsorpsjon og tilstrekkelig lysspredning.

Siden 2009 har akademiker Hongjie Dai ved Stanford University i USA oppdaget at det optiske biologiske vevsvinduet på 1000-1700 nm (NIR-II, NIR-II) sammenlignes med det tradisjonelle 700-900 nm (NIR-I). Vindu, lysspredningen av biologisk vev er lavere, og bildeeffekten av levende kropp er bedre.

Teoretisk, fordi den optiske banen til spredte fotoner i biologiske medier er lengre enn ballistiske fotoner, vil vevslysabsorpsjon fortrinnsvis konsumere flere spredte fotoner, og derved undertrykke den spredte bakgrunnen.

Nylig oppdaget professor Qian Juns forskningsgruppe ved Zhejiang University og hans samarbeidspartnere at sammenlignet med nær-infrarød sone 1, er absorpsjonen av biologisk vev i nær-infrarød sone-vinduet betydelig økt, og bioimaging-effekten er nært beslektet. til lysabsorpsjon av vann. På grunnlag av å redusere spredningseffekten, mener forskergruppen at økningen i vannabsorpsjon også er nøkkelen til å forbedre effekten av nær-infrarød in vivo fluorescensavbildning.

Basert på absorpsjonsegenskapene til nær-infrarøde fotoner av vann, foredlet forskergruppen ytterligere definisjonen av den andre regionen av nær-infrarød til 900-1880 nm. Blant dem fant forskergruppen at den høye vannabsorpsjonen på 1400-1500 nm, når den fluorescerende sonden er lys nok, er bildeeffekten den beste, og til og med overgår den anerkjente nær-infrarøde andre-b-avbildningen (1500-1700 nm) NIR-IIb). Derfor er 1400-1500 nm-båndet som har blitt neglisjert definert som det nær-infrarøde to x (NIR-IIx) vinduet. Med fokus på det nær-infrarøde to-x-vinduet, har forskerteamet oppnådd dyp-dybde muse cerebral vaskulær avbildning og multifunksjonell dyp organavbildning. I tillegg, gjennom simuleringsberegninger, definerte forskergruppen 2080-2340 nm som et annet bildevindu i det nær-infrarøde båndet - NIR-III (NIR-III).
X
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