近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng),巧妙避開了這些困境。其利用1000-1700nm的近紅外二區(qū)波段光,生物***組織對這個波段光的吸收和散射明顯降低,從而具備更高的組織穿透深度,能夠深入生物體內部進行探測。同時,空間分辨率也得到大幅提升,可清晰呈現(xiàn)出更細微的結構。在腫塊診療中,它能幫助醫(yī)生更精細地識別腫塊邊界,為手術切除提供可靠依據(jù);在神經(jīng)系統(tǒng)研究里,可助力探索大腦深處的神經(jīng)活動奧秘。該系統(tǒng)憑借其獨特優(yōu)勢,為生物醫(yī)學研究開啟了全新的大門,有望在未來帶來更多的突破與驚喜。標記桿狀病毒后實時觀察脂肪體復制進程,以壽命縮短特征優(yōu)化生物農(nóng)藥配方。河北小動物近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)常用知識
該系統(tǒng)在組織工程領域的應用正在拓展。在構建血管化組織工程支架時,系統(tǒng)通過監(jiān)測內皮細胞內的鈣黃綠素熒光壽命,可評估支架內的細胞活力和血管網(wǎng)絡形成效率。實驗表明,添加血管內皮生長因子(VEGF)的支架可使內皮細胞的熒光壽命均勻性提升50%,證明其促進了更成熟的血管網(wǎng)絡形成,為優(yōu)化組織工程支架的設計提供了可視化依據(jù)。 血吸蟲受染的免疫“分析員”,量化肝蟲卵肉芽腫熒光壽命變化,為抗寄生蟲藥物藥效評價提供***模型。蚯蚓-微生物互作的土壤“穿透鏡”,穿透土層觀察共生微生物分布,解析土壤生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)機制。河北小動物近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)常用知識器官芯片的功能“監(jiān)測儀”,在肝芯片模型中通過線粒體熒光壽命評估毒性效應。
近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)在神經(jīng)科學研究中具有獨特的優(yōu)勢。大腦是人體尤其為復雜的身體部分,神經(jīng)信號的傳導和神經(jīng)細胞之間的相互作用一直是神經(jīng)科學研究的重點和難點。該系統(tǒng)為研究大腦神經(jīng)活動提供了新的技術手段。在神經(jīng)遞質研究中,神經(jīng)遞質在神經(jīng)元之間傳遞信號,其濃度和釋放過程的變化與許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病密切相關。研究人員可以將對特定神經(jīng)遞質敏感的熒光探針導入大腦,利用近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng),實時監(jiān)測神經(jīng)遞質釋放時熒光壽命的變化,從而了解神經(jīng)遞質的動態(tài)變化過程。在癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究中,該系統(tǒng)可以觀察大腦神經(jīng)元異常放電時神經(jīng)細胞微環(huán)境的改變,為揭示疾病的發(fā)病機制和開發(fā)新的治療方法提供重要線索。
在眼科疾病研究中,該系統(tǒng)為視網(wǎng)膜病變提供了***成像方案。通過玻璃體腔注射近紅外二區(qū)探針,系統(tǒng)可在小鼠視網(wǎng)膜中清晰顯示新生血管的熒光壽命信號,且比傳統(tǒng)的熒光素血管造影(FFA)提前7天檢測到糖尿病視網(wǎng)膜病變的早期血管異常。這種早期診斷能力為年齡相關性黃斑變性(AMD)等疾病的干預贏得了寶貴時間,推動了眼科精細診療的發(fā)展。該系統(tǒng)在食品微生物檢測中展現(xiàn)出應用潛力。將近紅外二區(qū)熒光適配體探針添加到牛奶中,系統(tǒng)可在30分鐘內通過熒光壽命變化定量檢測沙門氏菌濃度——當菌濃度達到103 CFU/mL時,熒光壽命會出現(xiàn)明顯縮短,檢測靈敏度比傳統(tǒng)培養(yǎng)法提高100倍。這種快速檢測技術有望應用于食品加工現(xiàn)場的實時微生物監(jiān)控,保障食品安全。實時監(jiān)測谷胱甘肽探針壽命,為環(huán)境污染物風險評估提供數(shù)據(jù)。
在創(chuàng)傷愈合研究中,近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)為傷口修復提供了動態(tài)評估工具。通過檢測傷口部位的基質金屬蛋白酶(MMP)活性探針的熒光壽命,系統(tǒng)可量化MMP的表達水平——在愈合早期(3天),MMP活性高的傷口其熒光壽命比正常組織縮短35%,而在愈合后期(7天),熒光壽命逐漸恢復。這種時空動態(tài)數(shù)據(jù)為開發(fā)促進傷口愈合的生物材料提供了優(yōu)化方向。作物抗逆育種的分子“指標尺”,量化玉米根系氧化應激的熒光壽命差異,為耐旱品種篩選提供精細參數(shù)。受染6周后通過肝組織壽命縮短35%評估Th1型免疫應答強度,助力藥物研發(fā)。河北小動物近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)常用知識
該系統(tǒng)通過檢測激發(fā)態(tài)分子存續(xù)時間差異,實時反映細胞代謝、pH值等生化特征,為藥物研發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。河北小動物近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)常用知識
在細胞代謝研究中,細胞內的各種代謝過程會導致微環(huán)境的變化,例如酸堿度、離子濃度等。近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)可以通過檢測熒光壽命的改變,來反映這些微環(huán)境的動態(tài)變化??蒲腥藛T可以將對特定代謝物敏感的熒光探針導入細胞,當細胞代謝活動發(fā)生變化時,熒光探針所處的微環(huán)境改變,其熒光壽命也隨之改變,系統(tǒng)便能精細捕捉到這些變化,幫助研究人員了解細胞代謝的實時狀態(tài)。在腫瘤細胞研究中,通過對比正常細胞和腫瘤細胞的熒光壽命特征,有可能發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞獨特的代謝標志物,為腫塊的早期診斷和靶向醫(yī)治提供新的思路和靶點。河北小動物近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)常用知識