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近红外二区活体成像技术的进展与应用

发布时间:2024/2/1      点击次数:26
  随着生物医学研究和临床诊疗技术的不断发展,近红外二区(NIR-II,Near-Infrared Region II)活体成像技术在过去的十年里取得了显著的突破,并展现出在体内深层组织成像、疾病诊断以及药物疗效监测等方面的巨大潜力。这项技术利用了近红外光谱中1000-1700纳米波长范围的优势,包括较低的组织吸收、散射以及自发荧光背景,从而提高了成像的深度和分辨率。
 
  进展概述
  自2009年NIR-II成像概念提出以来,科研人员针对光源开发、荧光探针设计、成像系统优化等方面做出了深入的研究:
  1.光源与探测器的发展:连续可调谐激光器和超灵敏探测器的研发,使得NIR-II区域的激发和检测更为高效,为高信噪比成像提供了基础。
  2.新型荧光探针的创新:量子点、上转换纳米粒子、碳纳米管及二维材料等被成功应用于NIR-II成像,这些新型荧光探针不仅具有优异的光学性质,而且可以通过表面修饰实现特异性靶向,在肿瘤细胞、血管系统乃至神经网络的可视化方面表现很不错。
  3.多模态成像融合:NIR-II成像与磁共振成像(MRI)、光声成像(PAI)等其他成像技术结合,形成多模态成像平台,提供更加精细的生理信息。
 
  应用领域拓展
  在实际应用中,NIR-II活体成像技术的应用广泛而深入:
  -肿瘤诊疗:通过设计靶向性荧光探针,能够在早期阶段准确地定位微小肿瘤和转移灶,对肿瘤生长、侵袭及治疗效果进行实时评估。
  -血管造影:用于血管生成研究和血流动力学分析,特别是在脑部和心脏等复杂血管系统的非侵入性可视化中发挥重要作用。
  -药物输送监测:追踪载药纳米颗粒在体内的分布、转运及代谢过程,有助于个性化药物释放策略的设计和优化。
  -免疫细胞追踪:标记免疫细胞以揭示其在炎症反应、免疫疗法中的迁移路径和动态行为。
 

 

  近红外二区活体成像技术将继续受益于新材料科学、光学工程和生物医学工程等交叉学科的协同创新,有望在更多生命科学问题中扮演关键角色,推动精准医疗和个性化治疗方案的实施。同时,该技术的安全性和长期毒性效应也将是进一步临床转化研究的重要考量方向。

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