【儀表網 儀表研發】近紅外二區(NIR-II)指的是波長在1000-1700 nm的近紅外光，與熒光成像常用的可見光以及近紅外一區相比，近紅外二區由于發射波長更長，可顯著抑制光在穿透生物組織時的散射以及生物組織自發熒光現象的影響，使探測深度更深、空間分辨率和信噪比更高。因此近紅外二區熒光成像技術近年來受到了廣泛關注，并得到了快速發展。
近紅外二區熒光成像技術的研究主要集中在熒光染料的開發上，例如武漢大學研究團隊構建了具有聚集誘導發光效應(AIE)的近紅外二區有機小分子染料HLZ-BTED、南方科技大學研究團隊將高純度的染料-抗體熒光探針應用于生物組織的三維染色成像研究等。而針對熒光成像技術光學成像系統的研究較少。
近日，中國科學院深圳先進技術研究院的研究團隊提出了一種基于f-θ掃描方案和共聚焦檢測的新型近紅外二區熒光介觀系統，這是首臺近紅外二區熒光介觀成像系統，突破了NIR-II熒光成像方法無法在實現大視野、高分辨率和出色的穿透深度的同時又具有光學切片能力的局限。
這種近紅外二區熒光介觀系統借助南京大學自主研制的高性能超導納米線單光子探測器，采用特殊的三維掃描和小孔濾光技術，實現了近紅外二區的介觀成像。為了評估介該系統的性能，研究團隊進行了小鼠的腦血管成像，結果顯示成像深度在顱骨表面以下可以達到2.5 mm，橫向和軸向分辨率分別為6.3 µm和160 µm，可以清楚看到微血管，包括主要血管和毛細血管，還可以還提供深度解析成像功能和縮放功能。實驗結果表明系統適用于對大面積組織進行成像，還可以獲取具有高空間分辨率的圖像，為探索腦血管疾病的機制提供了新的機會。
熒光成像技術是生物醫學基礎研究和臨床診斷治療的常用技術，在腫瘤診斷與治療、生物體內蛋白質等物質的檢測等方面有著廣泛應用。近紅外二區熒光成像技術有著極大的臨床轉化潛力，新的成像系統的開發將拓展近紅外二區熒光成像技術的應用。下一步的工作將集中在開發熒光壽命成像功能和提高時間分辨率上，研究者希望可以借此推動活體光學成像的進一步發展。
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