Small Methods：克服自發熒光背景新策略——提高活體近紅外熒光成像信噪比

最新 07-10

生物光學成像技術具有因實時、高靈損敏、傷小、操作簡優點而便等被廣泛的應用於生物醫學領域，近紅外光（700-2000 nm）相對於可見光（400-700 nm），能減少光吸收和散射而提高成像對比度以及穿透深度、降低光損傷。近紅外光譜範圍，也被稱為生物學窗口，分為NIR-I (650–950 nm)、NIR-II (1000–1350 nm)以及NIR-III (1550–1870 nm)三譜區。近紅外（700-2000 nm）熒光探針和光學檢測系統的發展，促進了熒光生物成像替代傳統醫學成像技術。近紅外成像具有實時的圖像採集功能，使動態可視化生理代謝過程且能保持高的空間解析度，並且需要相對簡單和以及性價比高的設備。

葡萄牙阿威羅大學的Antonio Benayas博士在本課題組相關基礎和應用研究的基礎上，結合了近幾年的近紅外熒光成像的研究領域的案例，對近紅外熒光成像技術在提高熒光成像信噪比應用方面進行了歸納性總結。文章對可見，尤其近紅外熒光成像所產生的自體熒光背景進行了詳細的論述，並在此基礎上提出如何克服自體熒光對成像信噪比的影響，在實驗方法學上為構建高效基於熒光探針作為造影劑的生物成像應用領域提供了理論指導。作者指出，儘管近紅外成像領域發展迅速，通過選擇近紅外光能部分減少自體熒光的產生，然而成像過程中仍然產生了不可忽略的自體熒光，在臨床傳化上還存在著很大的局限性。隨後，綜述闡述了目前實驗證明的小動物體內葉綠素和黑色素作為主要因素產生了近紅外自體熒光背景的機制，並討論了這兩種分子的來源以及如何影響自體熒光的產生。針對自體熒光背景，作者提出了幾種成像策略與其相對應的實驗方法（基於發光壽命以及波長的方法），以盡量減少體內自體熒光背景對近紅外熒光成像的影響。最後，筆者對不同的成像技術進行了全面的批判性比較，以及未來幾年在當前研究趨勢之後的可預見的前景，可通過大量的實驗和優化，對提高近紅外成像靈敏性以及促進臨床轉化實踐方面具有重要的意義。

相關綜述文章發表在Small Methods（DOI: 10.1002/smtd.201800075）上，Blanca del Rosal博士為第一作者。