Fluorescenčné zobrazovanie sa široko používa v biomedicínskom zobrazovaní a klinickej intraoperačnej navigácii. Keď sa fluorescencia šíri v biologickom médiu, útlm absorpcie a porucha rozptylu spôsobia stratu fluorescenčnej energie a zníženie pomeru signálu k šumu. Všeobecne povedané, stupeň absorpcie určuje, či „vidíme“ a počet rozptýlených fotónov určuje, či „vidíme jasne“. Okrem toho, autofluorescencia niektorých biomolekúl a signálne svetlo sú zhromažďované zobrazovacím systémom a nakoniec sa stanú pozadím obrazu. Pre biofluorescenčné zobrazovanie sa preto vedci snažia nájsť dokonalé zobrazovacie okno s nízkou absorpciou fotónov a dostatočným rozptylom svetla.
Od roku 2009 akademik Hongjie Dai zo Stanfordskej univerzity v Spojených štátoch objavil, že optické biologické tkanivové okno 1000-1700 nm (NIR-II, NIR-II) sa porovnáva s tradičnými 700-900 nm (NIR-I). Okno, rozptyl svetla biologického tkaniva je nižší a zobrazovací efekt živého tela je lepší.
Teoreticky, pretože optická dráha rozptýlených fotónov v biologických médiách je dlhšia ako balistické fotóny, absorpcia svetla tkanivami bude prednostne spotrebovávať viacero rozptýlených fotónov, čím sa potlačí rozptýlené pozadie.
Nedávno výskumná skupina profesora Qiana Juna z univerzity Zhejiang a jeho spolupracovníci zistili, že v porovnaní s blízkou infračervenou zónou 1 je absorpcia biologického tkaniva v okne blízkej infračervenej zóny výrazne zvýšená a efekt biozobrazovania úzko súvisí. k svetelnej absorpcii vody. Na základe zníženia rozptylového efektu sa výskumná skupina domnieva, že zvýšenie absorpcie vody je tiež kľúčom k zlepšeniu účinku blízkeho infračerveného in vivo fluorescenčného zobrazovania.
Na základe absorpčných charakteristík blízkych infračervených fotónov vodou výskumná skupina ďalej spresnila definíciu druhej oblasti blízkeho infračerveného žiarenia na 900-1880 nm. Medzi nimi výskumná skupina zistila, že vysoká absorpcia vody 1400-1500 nm, keď je fluorescenčná sonda dostatočne jasná, je zobrazovací efekt najlepší a dokonca prevyšuje uznávané blízke infračervené zobrazovanie v sekunde b (1500-1700 nm NIR-IIb). Preto je pásmo 1400-1500 nm, ktoré bolo zanedbané, definované ako blízke infračervené okno dvoch x (NIR-IIx). Výskumný tím, ktorý sa zameral na blízke infračervené okno s dvomi x x, dosiahol hĺbkové zobrazovanie mozgových ciev u myší a multifunkčné zobrazovanie hlbokých orgánov. Okrem toho výskumná skupina prostredníctvom simulačných výpočtov definovala 2080-2340 nm ako ďalšie zobrazovacie okno v pásme blízkej infračervenej oblasti – 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
