Strokovno znanje

Raziskovanje bližnje infrardečega slikovnega okna

2021-10-09
Fluorescenčno slikanje se pogosto uporablja pri biomedicinskem slikanju in klinični intraoperativni navigaciji. Ko se fluorescenca širi v bioloških medijih, bosta oslabitev absorpcije in motnja sipanja povzročila izgubo energije fluorescence in zmanjšanje razmerja signal/šum. Na splošno stopnja izgube absorpcije določa, ali lahko "vidimo", število razpršenih fotonov pa določa, ali lahko "vidimo jasno". Poleg tega sistem za slikanje zbira avtofluorescenco nekaterih biomolekul in signalno svetlobo in sčasoma postanejo ozadje slike. Zato znanstveniki za biofluorescenčno slikanje poskušajo najti popolno slikovno okno z nizko absorpcijo fotonov in zadostnim sipanjem svetlobe.

Od leta 2009 je akademik Hongjie Dai z univerze Stanford v Združenih državah odkril, da se okno optičnega biološkega tkiva 1000-1700 nm (NIR-II, NIR-II) primerja s tradicionalnim 700-900 nm (NIR-I). Okno, razpršitev svetlobe biološkega tkiva je manjša, slikovni učinek živega telesa pa je boljši.

Teoretično, ker je optična pot razpršenih fotonov v bioloških medijih daljša od balističnih fotonov, bo absorpcija svetlobe tkiva prednostno porabila več razpršenih fotonov, s čimer bo potlačila razpršeno ozadje.

Nedavno je raziskovalna skupina profesorja Qiana Juna z univerze Zhejiang in njegovi sodelavci odkrili, da je v primerjavi s skoraj infrardečo cono 1 absorpcija biološkega tkiva v oknu bližnje infrardeče cone znatno povečana, učinek bioslikovanja pa je tesno povezan. na absorpcijo svetlobe vode. Na podlagi zmanjšanja razpršilnega učinka raziskovalna skupina meni, da je povečanje absorpcije vode ključno tudi za izboljšanje učinka skoraj infrardečega fluorescenčnega slikanja in vivo.

Na podlagi absorpcijskih značilnosti blizu infrardečih fotonov z vodo je raziskovalna skupina dodatno izboljšala definicijo drugega območja bližnje infrardeče svetlobe na 900-1880 nm. Med njimi je raziskovalna skupina ugotovila, da je pri visoki absorpciji vode 1400-1500 nm, ko je fluorescentna sonda dovolj svetla, slikovni učinek najboljši in celo presega priznano blizu infrardeče sekundo b slikanje (1500-1700 nm). , NIR- IIb). Zato je pas 1400-1500 nm, ki je bil zanemarjen, opredeljen kot skoraj infrardeče okno dva x (NIR-IIx). S poudarkom na skoraj infrardečem oknu dva-x je raziskovalna skupina dosegla globoko globinsko slikanje možganskih žil pri miših in večnamensko slikanje globokih organov. Poleg tega je raziskovalna skupina s simulacijskimi izračuni opredelila 2080-2340 nm kot drugo slikovno okno v bližnjem infrardečem pasu - 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