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熒光壽命成像系統(tǒng)研制成果助力腫瘤診斷

2020-06-19 15:14:10來源：儀器網(wǎng)關鍵詞：腫瘤閱讀量：6248

　　【儀器網(wǎng) 生物醫(yī)藥】腫瘤是人類醫(yī)學面臨的主要挑戰(zhàn)，特別是惡性腫瘤。目前，癌癥是除心血管疾病之外人類主要的死因。據(jù)抗癌聯(lián)盟統(tǒng)計，目前每年約有960萬人死于癌癥，而且每年新增的癌癥患者人數(shù)還在持續(xù)增長。預計本世紀末癌癥將超過心血管疾病成為人類的頭號殺手。而良性腫瘤雖然很少危及人類的生命，但依然對健康有著較大影響。

　　與腫瘤在人類社會造成的影響越來越大相對應，腫瘤的研究與治療技術也在不斷發(fā)展。其中，成像技術就是人類應對腫瘤挑戰(zhàn)不可或缺的工具之一。如今已經(jīng)有多種不同的成像技術應用與腫瘤研究與治療的不同領域。例如計算機斷層掃描技術(CT)、核磁共振(MRI)等宏觀成像系統(tǒng)可以為臨床研究、診斷和治療提供解剖學和生理學信息；熒光反射成像、激光共聚焦顯微技術等而分子成像系統(tǒng)在實驗室研究與臨床都能提供極大的幫助。

　　近日，中國科學院深圳先進技術研究院與南京大學合作的的研究團隊研制出近紅外二區(qū)熒光壽命共聚焦成像系統(tǒng)，首次在近紅外二區(qū)波段實現(xiàn)三維多色熒光壽命成像。這種成像系統(tǒng)為進一步實現(xiàn)活體三維功能成像奠定基礎，可能將為腫瘤識別、病變診斷等領域提供新的成像手段。

　　在吸收光子之后，熒光分子將維持在激發(fā)態(tài)，直到通過釋放光子或通過非輻射過程(淬滅，能量轉換)回到基態(tài)。熒光壽命成像與一般的熒光成像不同，每個像素的亮度代表的不是熒光強度，而是熒光壽命，即分子在發(fā)射光子之前保持其激發(fā)態(tài)的特征時間。熒光壽命除了與熒光團本身有關之外，還與熒光團周圍的環(huán)境關系密切。所以熒光壽命成像不僅可以體現(xiàn)熒光物質形貌信息，還能夠靈敏地反應熒光基團生化特性以及周圍微環(huán)境的變化情況。

　　研究團隊利用高性能超導納米線單光子探測器將熒光壽命成像與共聚焦成像技術結合起來，實現(xiàn)了活體三維熒光壽命成像。而且該成像系統(tǒng)還有較高的分辨率，時間分辨率可達109 ps，空間分辨率可以區(qū)分生物組織的亞細胞結構。這說明活體三維熒光壽命成像有著良好的應用前景。

　　資料來源：中科院

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