Дослідження ближнього інфрачервоного вікна зображення
2021-10-09
Флуоресцентне зображення широко використовується в біомедичній візуалізації та клінічній інтраопераційній навігації. Коли флуоресценція поширюється в біологічних середовищах, ослаблення поглинання та порушення розсіювання призведуть до втрати енергії флуоресценції та зменшення відношення сигнал/шум відповідно. Взагалі кажучи, ступінь втрати поглинання визначає, чи ми можемо «бачити», а кількість розсіяних фотонів визначає, чи ми можемо «бачити чітко». Крім того, автофлуоресценція деяких біомолекул і сигнальне світло збираються системою візуалізації і в кінцевому підсумку стають фоном зображення. Тому для біофлуоресцентної візуалізації вчені намагаються знайти ідеальне вікно зображення з низьким поглинанням фотонів і достатнім розсіюванням світла.
З 2009 року академік Хунджі Дай зі Стенфордського університету в США виявив, що вікно оптичної біологічної тканини 1000-1700 нм (NIR-II, NIR-II) порівнюється з традиційним 700-900 нм (NIR-I). Вікно, світлорозсіювання біологічної тканини менше, а ефект зображення живого тіла кращий.
Теоретично, оскільки оптичний шлях розсіяних фотонів у біологічних середовищах довший, ніж балістичні фотони, поглинання світла тканиною переважно споживатиме декілька розсіяних фотонів, пригнічуючи тим самим розсіяний фон.
Нещодавно дослідницька група професора Цянь Цзюня з Університету Чжецзян та його співробітники виявили, що в порівнянні з ближньою інфрачервоною зоною 1, поглинання біологічної тканини у вікні ближньої інфрачервоної зони значно збільшується, а ефект біовізуалізації тісно пов'язаний. до світлопоглинання води. На основі зменшення ефекту розсіювання дослідницька група вважає, що збільшення водопоглинання також є ключем до покращення ефекту флуоресцентної візуалізації ближнього інфрачервоного випромінювання in vivo.
На основі характеристик поглинання фотонів ближнього інфрачервоного випромінювання водою дослідницька група додатково уточнила визначення другої області ближнього інфрачервоного випромінювання до 900-1880 нм. Серед них дослідницька група виявила, що високе водопоглинання 1400-1500 нм, коли флуоресцентний зонд досить яскравий, ефект зображення є найкращим і навіть перевищує визнане ближнє інфрачервоне зображення second-b (1500-1700 нм). , NIR- IIb). Таким чином, діапазон 1400-1500 нм, яким знехтували, визначається як ближнє інфрачервоне два x (NIR-IIx) вікно. Зосереджуючись на ближньому інфрачервоному вікні два-х, дослідницька група досягла глибокої візуалізації судин головного мозку миші та багатофункціональної візуалізації глибоких органів. Крім того, за допомогою симуляційних розрахунків дослідницька група визначила 2080-2340 нм як ще одне вікно зображення в ближньому інфрачервоному діапазоні – 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
