深圳先進(jìn)院拓展近紅外熒光成像光譜范圍
近日,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院蔡林濤團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)一類分子染料在NIR-1a和NIR-1b區(qū)域中都具有不同的熒光發(fā)射峰,并通過植物綠蘿葉脈和動物腦膠質(zhì)瘤模型證明NIR-Ib區(qū)域近紅外熒光成像的可行性和優(yōu)越性。相關(guān)研究成果以Near-infrared fluorescence imaging in the largely unexplored window of 900–1,000 nm為題,發(fā)表在Theranostics上。 近紅外熒光成像的波長主要集中在700-900 nm波段(NIR-1a)和1,000-1,700 nm波段(NIR-II),其波段中自發(fā)熒光低、散射率小和生物組織吸收弱。近年來,盡管近紅外熒光成像發(fā)展迅速,但科學(xué)家很少關(guān)注900-1000 nm(NIR-1b)區(qū)域的近紅外熒光成像,一方面是因為NIR-Ib區(qū)域存在水吸收峰,科學(xué)家認(rèn)為它會影響這個波段的近紅外熒光成像質(zhì)量,另一方面是因為目前幾乎沒有在NIR-1b區(qū)域熒光發(fā)射峰的分子探針。 在該研究中,科研人員通過植物綠蘿的葉脈成像和動物的腦膠質(zhì)瘤成像實驗評價NIR-Ib區(qū)域近紅外熒光成像的性能,結(jié)果表明,與NIR-Ia區(qū)域近紅外熒光成像相比,NIR-1b區(qū)域近紅外熒光成像能夠產(chǎn)生更清晰的葉脈和腦膠質(zhì)瘤圖像。此外,研究人員設(shè)計了植物葉片和動物肌肉組織的模擬實驗,利用線性光譜分離方法分析,發(fā)現(xiàn)在NIR-1b區(qū)域中自發(fā)熒光、散射率和生物組織對光吸收均減少,說明NIR-1b區(qū)域近紅外熒光成像具有一定的優(yōu)越性。這些發(fā)現(xiàn)拓寬了近紅外熒光成像的光譜范圍,對生物醫(yī)學(xué)研究具有重要意義。 |