Exploration de la fenêtre d'imagerie proche infrarouge
2021-10-09
L'imagerie par fluorescence a été largement utilisée dans l'imagerie biomédicale et la navigation peropératoire clinique. Lorsque la fluorescence se propage dans les milieux biologiques, l'atténuation de l'absorption et la perturbation de la diffusion entraîneront respectivement une perte d'énergie de fluorescence et une diminution du rapport signal sur bruit. D'une manière générale, le degré de perte d'absorption détermine si nous pouvons "voir" et le nombre de photons diffusés détermine si nous pouvons "voir clairement". De plus, l'autofluorescence de certaines biomolécules et le signal lumineux sont collectés par le système d'imagerie et finissent par devenir l'arrière-plan de l'image. Par conséquent, pour l'imagerie par biofluorescence, les scientifiques essaient de trouver une fenêtre d'imagerie parfaite avec une faible absorption de photons et une diffusion de lumière suffisante.
Depuis 2009, l'académicien Hongjie Dai de l'Université de Stanford aux États-Unis a découvert que la fenêtre de tissu biologique optique de 1000-1700 nm (NIR-II, NIR-II) est comparée à la traditionnelle 700-900 nm (NIR-I). Fenêtre, la diffusion de la lumière du tissu biologique est plus faible et l'effet d'imagerie du corps vivant est meilleur.
Théoriquement, étant donné que le chemin optique des photons diffusés dans les milieux biologiques est plus long que les photons balistiques, l'absorption de la lumière tissulaire consommera préférentiellement plusieurs photons diffusés, supprimant ainsi le fond diffusé.
Récemment, le groupe de recherche du professeur Qian Jun de l'Université du Zhejiang et ses collaborateurs ont découvert que par rapport à la zone proche infrarouge 1, l'absorption des tissus biologiques dans la fenêtre de la zone proche infrarouge est considérablement augmentée et que l'effet de bioimagerie est étroitement lié à la légère absorption d'eau. Sur la base de la réduction de l'effet de diffusion, le groupe de recherche estime que l'augmentation de l'absorption d'eau est également la clé pour améliorer l'effet de l'imagerie de fluorescence in vivo dans le proche infrarouge.
Sur la base des caractéristiques d'absorption des photons du proche infrarouge par l'eau, le groupe de recherche a encore affiné la définition de la deuxième région du proche infrarouge à 900-1880 nm. Parmi eux, le groupe de recherche a constaté que l'absorption d'eau élevée de 1400-1500 nm, lorsque la sonde fluorescente est suffisamment brillante, l'effet d'imagerie est le meilleur, et dépasse même l'imagerie seconde-b proche infrarouge reconnue (1500-1700 nm , NIR-IIb). Par conséquent, la bande 1400-1500 nm qui a été négligée est définie comme la fenêtre proche infrarouge deux x (NIR-IIx). En se concentrant sur la fenêtre 2x dans le proche infrarouge, l'équipe de recherche a réalisé une imagerie vasculaire cérébrale en profondeur chez la souris et une imagerie multifonctionnelle des organes profonds. De plus, grâce à des calculs de simulation, le groupe de recherche a défini 2080-2340 nm comme une autre fenêtre d'imagerie dans la bande proche infrarouge - NIR-III (NIR-III).
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
