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【卓知小课堂】X射线诱导短波红外⽣物医学成像

作者:     发布时间:2020年03月11日     阅读次数:464





​各位粉丝儿朋友,大家好!

备受期待的卓知小课堂又来了,本期主要讲述的是:使⽤NIRvana 640 InGaAs相机稀⼟纳⽶探针进⾏X射线诱导的短波红外⽣物医学成像。NIRvana 640,是美国普林斯顿公司针对近红外和短波红外的定量化测试,研发的市场上唯一一款科研级InGaAs相机。值得一提的是,2020年美国普林斯顿公司在原有NIRvana家族新增:NIRvana HS,针对红外区域实现高速成像,最快帧数达到250fps。

下面请跟随小编一起进入今日卓知科仪小课堂。







短波红外SWIR(1000-2300nm)与近红外NIR(700-1000nm)成像相比有更高的分辨率和更深的组织深度;稀⼟掺杂纳⽶探针(REs)最近显示出SWIR分⼦成像的巨⼤前景;4REs是⽆机纳⽶粒⼦,由镧系元素掺杂的主体材料组成,被⾮掺杂的外壳包围。这些核-壳纳⽶结构RE具有许多有利的成像特性,包括出⾊的光稳定性,具有⼤斯托克斯位移(>100纳⽶)的可调谐发光和明亮的SWIR发光。研究表明,SWIR具有出⾊的时间和空间分辨能⼒,可⽤于跟踪纳⽶粒⼦的⽣物分布,⾎管图谱和肿瘤检测,示意图如下。(详情可点击文末视频进行浏览)



⽤靶向剂和抗体对X射线可激发探针,进⼀步修饰将扩展X射线发光在深部组织分⼦和细胞成像中的应⽤。X射线能够使各种纳⽶材料的发光中心、特定波长被激发,特别是荧光纳⽶材料(例如⾦属-有机骨骨架,纳⽶团簇,辐射发光纳⽶荧光体);X射线的使⽤允许探针基本上在任何深度被激发,消除了由组织⾃发荧光产⽣的背景信号,并且简化了⽤于光学断层摄影的图像重建。使⽤耦合到光谱仪的SWIR检测器(NIRvana 640,Princeton Instruments)从RE制剂中观察在1525nm处的Er掺杂剂的SWIR发射。对RE进⾏⾼能量,320kVp的X射线照射,并随时监测SWIR信号强度。REs表现出优异的光学稳定性,这些结果证实RE对于重复的X-IR成像的适用性,并且信号损失最⼩,检测X射线剂量与强度的变化。



模拟肿瘤标记X-IR成像

将PEG修饰的RE和Matrigel的混合物⽪下注射到小鼠的后侧腹中,模拟肿瘤内含物评估X-IR的对⽐能⼒;与依赖于纯X射线或光学⽅法的传统成像技术相⽐,X射线光⼦的最小组织⾃发荧光和更深的穿透深度都提供了对X-IR的SNR的显着改善,与传统的X射线透视相⽐,X射线发光可以将成像的SNR提⾼200%以上,⽬前的⼯作重点是评估X-IR相对于传统的NIR-的性能;不得不说的是对于远端淋巴结而言,突出了X-IR 对敏感成像应⽤的出色的信噪比。


X-IR解析淋巴结构细节的能⼒突出了RE对局部疾病变成像的潜⼒。结合分⼦靶向策略,通过筛查癌症转移期间的淋巴结受累,可⽤于快速评估肿瘤侵袭性,与其他结合成像技术(如核CT,核磁共振或CT 荧光分⼦断层扫描)的成像⽅法不同,X-IR成像不依赖于两个独⽴的成像设备,⽽是结合了X射线和光学两者的优点。


本期卓知小课堂到这里就结束了,感谢各位粉丝儿的关注和支持,如有感兴趣的应用方向或者想了解的产品知识内容,欢迎消息留言,我们看到后会为大家提供更多的信息资讯。



声明丨本文摘自美国普林斯顿公司提供产品信息等内容,如有涉及侵权请私信本微信公众号,进一步做删除等处理。

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