使用光声成像探索深层组织
光声成像在不引起疼痛或使用电离辐射的情况下获得了全球的关注。近年来,许多研究者对光声成像在深部组织中的应用进行了深入的研究。
Byullee公园从Postech和他的学生创意IT工程的Chulhong Kim教授通过Cheonnam国立大学Hyungwoo Kim和Kyung Min Lee进行了联合研究,提出了一种新的造影剂光声成像深组织。它们使用镍基纳米粒子作为吸收1,064nm的糊状剂的造影剂波长。他们获得了图片最大穿透深度为3.4厘米活的动物与先前的研究相比,这是使用该波长观察到的最深的图像。
的原则光声成像技术是允许光线被组织吸收,然后引起器官组织的热弹性迅速膨胀。这会产生声波(光声)信号,被超声波传感器检测到,产生图像。传统的光学显微成像技术只允许观察1毫米深度的组织。另一方面,光声成像系统基于光学对比度产生动物和人类深层组织的图像。
然而,尽管剧烈的研究活动更密切地观察各种器官的深层组织,光声成像是挑战性的。难以在650-900nm波长下提供足够的光,并且在身体的深层组织中具有实惠的成本。因此,光声成像的商业和临床翻译是挑战性的。
为了提高光声成像的这种限制,研究团队介绍了一种基于纳米粒子镍的造影剂,其在1,064nm波长下特别且强烈地吸收光,以观察深层组织。它们通过插入纳米颗粒验证了基于镍基纳米粒子的生物相容性,并在淋巴结,胃肠道和活大鼠的膀胱囊中获得了光声图像。
该论文的第一作者Byullee Park说:“这项研究不同于之前使用短波长的研究。我们使用长波长激光,能够将组织损伤最小化。我们还能够通过将光传送到动物体内深处的器官来获得深层组织的图像。”
当这种新开发的光声成像技术应用于临床实践时,它可以通过无创成像和无暴露于辐射的风险来帮助诊断与深部器官相关的疾病,而不像其他使用辐射的成像方法,如计算机断层扫描(CT)。此外,1064 nm波长的激光器相对经济,并可与其他商业超声设备一起使用,为其早期临床应用提供了可能。
“我们的研究是迄今为止光声成像中的所有研究论文在身体中对身体中最深组织进行了成像的第一个例子。它非常有意义,进一步迈出了一种逐步带来光声成像的临床可行性,”Chulhong教授说Kim,本文的相应作者。
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