检测仪检测皮下荧光剂图片(科技动态：荧光成像助力肿瘤切除)

Posted 2023-05-30

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美国圣路易斯华盛顿大学(WUSTL)的研究人员设计了一种简化的双波长激发荧光成像系统，首次在成像系统中使用近红外纳米荧光团LS301，当它受到650至810nm波长之间的光照射时就会被激发。

理想情况下的成像系统可以为外科手术医生提供肿瘤组织的各种尺寸信息，包括长度、宽度和深度。能达到这一目标的系统有两个局限性：数量极少、价格昂贵。

研究人员设计了一种简化的双波长激发荧光成像系统，能够提供必要的深度信息，该技术在鸡肉组织和小鼠体内得到的测试结果准确性很高，我们需要确认进一步的临床试验结果。

图1：荧光成像系统图。

上图是使用led和CMOS相机来确定体内肿瘤细胞的深度，研究人员在前实验室成员Samuel Achilefu完成的关于近红外（NIR）荧光团和荧光引导手术的工作基础上作了进一步扩展。

团队的实验仍旧基于比率荧光成像概念，研究人员表示，可以利用光在组织中的波长依赖性衰减，由此提供独立于荧光团浓度的深度信息。

该实验是首次在成像系统中使用近红外纳米荧光团LS301，当受到650至810nm波长之间的光照射时就会被激发，并与许多实体肿瘤中过度表达的一种蛋白质结合，实验中采用了广谱的LS301荧光团，不再需要添加多种荧光剂。

图2：小鼠体内780nm激发荧光(左)和近红外双波长激发荧光(右)的信噪比。

待实验人员将注入目标组织后，研究员们使用发光波长在730nm和780nm的LED将其激发，并使用850nm的LED照射从而提供明场图像，同时利用漫反射光谱学测试系统的光学特性。

第一个目标"组织"实际上是一种基于聚氨酯的合成材料混合物，经过设计和塑形后，能够具有与哺乳动物组织大致相同的光学特性。

荧光成像助力肿瘤切除工作的最大挑战是对光学特性进行精确测量，以及对非平面组织样本（鸡肉和小鼠）进行实验操作。

研究人员用鸡胸肉测试了它在受到LS301和LED灯照射时的表现后，在患有皮下乳腺癌的麻醉小鼠身上进行了实验。结果显示通过该方法成功获得了小鼠肿瘤组织的深度信息，且平均误差仅为0.36毫米。

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