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可视化再突破!光谱分离的新型近红外荧光分子实现高对比度的活体多重成像

前瞻网    2021-08-04 17:17

 

可视化再突破!光谱分离的新型近红外荧光分子实现高对比度的活体多重成像

当今生物医学的发展已由传统基于症状的治疗模式向以信息为依据的精准诊疗模式转变。医学影像技术是精准诊疗的重要工具。

目前的医学影像技术看到的大多是病变的结果。但人们最希望看到的是在早期发现病变,也就是分子细胞水平的病变,这样才能真正实现尽早治疗,实现近乎治愈的目的。

荧光是自然界中的一种光致发光现象。因其灵敏度高,分辨率好且具有实时性等特点,荧光成像在生命科学、药学和医学诊断等领域都有着非常广阔的应用前景。

传统荧光主要位于可见光(400~650纳米)和近红外I区(650~950纳米),此波长范围存在严重的生物自发荧光干扰,并且活体组织(包括皮肤、血液、脂肪等)对该波段光子具有很强的吸收和散射作用,使得在这个区间内的光学穿透深度和成像分辨率都不理想。

相较之下,生物活体组织对近红外II区荧光(1000~1700纳米)的吸收和散射显著降低,并且几乎无生物体自发荧光干扰,因而近红外II区荧光具有更高的组织穿透深度和空间分辨率,被视为最具潜力的下一代活体荧光影像技术。

然而在实际应用中,近红外活体荧光多重成像仍旧不理想。因为当前使用的荧光探针普遍光谱较宽,吸收发射挨的近,因而无法对生物组织进行无串扰的多重标记与成像。

为解决以上难题,复旦大学化学系张凡教授团队开发了一种基于稀土铒离子与细菌叶绿素配位的新型近红外荧光探针体系,实现了光谱分离的活体荧光多重成像。

该方法有望为手术导航和临床诊断提供更精准的信息。且相比于原先的研究方法,这种方法有效地避免了开视窗造成的组织损伤,以及昂贵的成像设施,为活体水平的细胞互作研究提供了新的研究平台。

相关研究成果发表在Nature Materials上。

前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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