奧譜天成（廈門）光電有限公司
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應用案例|近紅外二區熒光成像儀在生物醫學實驗的應用
光聲成像打破傳統光學成像的衍射極限，因為組織依賴性的光散射，光強度的衰減可以通過選擇激發波長來實現最小化，從而使組織中的光學穿透達到最大化，因此近紅外光成為深層組織光聲成像的理想選擇。
熒光實時圖像檢測技術相較于傳統檢測手段具有無損、高效率的優勢，目前已經被廣泛用于醫學領域。通過此技術可以對目標結果進行顯象和追蹤定位，符合外科手術精準化的要求。近紅外二區（1000至1700nm），組織的散射減少，組織吸收和自發熒光最小。與傳統的可見光或紅外一區光學成像（即400-1000nm）相比，在這些波長下具有更好的圖像對比度，靈敏度和對組織的穿透深度。尤其適合小動物活體熒光成像、實時手術導航等。
圖一:紅外區域的波長范圍
近紅外二區熒光成像技術在靶向探針中的應用
①隨著現代醫學的不斷提升，靶向探針已經成為研究人員關注的熱點。分子靶標可以特異性地反映腫瘤發生、發展、轉移密切相關的生物分子。分子靶標被分子影像標記后，臨床醫師可以通過影像直觀地觀察腫瘤及其對治療方案的制定。常見的腫瘤分子靶標可以按其與細胞的相對位置分為細胞外（如腫瘤微環境）、細胞膜（如腫瘤特異性受體）和細胞內（如腫瘤特異表達的基因）靶標。
張展奕等人將經過大鼠術前禁食水?6 h，術前吸入異氟烷，空氣混合氣誘導麻醉，碘伏消毒皮膚，無菌操作下取下腹正中切口至陰莖根部，再經過一系列處理之后，圍術期及時通過尾靜脈或腹腔補液，保證大鼠血容量充足。麻醉過程中注意監測大鼠呼吸及心率變化，調整異氟烷流速。
圖二：實驗近紅外二區成像圖
②近紅外二區（NIR-Ⅱ，1000~1700nm）新型血管內皮生長因子受體（VEGFR）靶向探針ICG-PEG5000-Bev在腸癌小鼠模型中的成像效果，為其在結直腸癌及肝轉移的應用前景提供依據。利用ICG-PEG5000-NHS和貝伐珠單抗制備NIR--Ⅱ新型VEGFR靶向探針ICG-PEG5000-Bev，驗證其光譜表征和生物安全性，進一步利用NIR-Ⅱ成像設備觀察探針對CT-26-luc 腸癌小鼠在體成像。結果?ICG-PEG5000-Bev具有良好的生物安全性，光譜實驗證明其具有NIR-Ⅱ成像能力，且在一定范圍內隨著探針溶液質量濃度的升高，熒光強度線性增強。成像實驗說明ICG-PEG5000-Bev 能夠實現CT-26-luc 腸癌小鼠模型的在體成像，且具有比NIR--Ⅰ更低的背景信號強度。結論?ICG-PEG5000-Bev可實現結直腸癌小鼠模型的在體檢測，且生物安全性良好，具有較強的臨床轉化價值。
圖三四五：探針ICG-PEG5000-Bev在CT 26-luc 皮下移植瘤模型NIR-Ⅰ成像? ?CT-26-luc 皮下移植瘤模型 NIR- Ⅰ腫瘤區域平均熒光強度? ?探針ICG-PEG5000-Bev在CT-26 luc 皮下移植瘤模型NIR-Ⅱ成像
近紅外二區的腫瘤成像
Hongjie Dai 課題組首次報道了 NIR-II 熒光材料單壁碳納米管（并將其用于小鼠體內，通過 NIR-II 熒光成像技術檢測血管及腫瘤成像。腦血管的成像結果表明，NIR-II 成像的信噪比是 NIR-I 結果的4倍。同時，探針具有優異的腫瘤顯影能力。更令人激動的是，NIR-II 熒光成像甚至能夠提供微米級的分辨率。譬如，對小鼠腫瘤新生血管的 NIR-II成像，可觀測到空間分辨率小于 50 μm 的血管分支，甚至 10.8 μm 的腹部血管細微分支在掃描倍鏡下亦可被識別到。這種極高的時空分辨率是 NIR-I 以及許多傳統成像方式都難以企及的?；诖?，研究者們受到極大鼓舞，開始致力于高性能 NIR-II 熒光探針的設計合成及活體可視化研究。NIR-II熒光成像技術也憑借其高信噪比、低背景熒光和更大的組織穿透深度等優勢，一躍成為當前炙手可熱的重要研究方向。
圖六七八：(A) SWNTs 的結構與荷瘤小鼠照片；(B) 腦部血管熒光成像及信號統計；(C) 4T1 荷瘤小鼠的 NIR-II 腫瘤成像
輸尿管顯像
醫源性輸尿管損傷是盆腔手術中非常嚴重的并發癥，輸尿管損傷后會導致輸尿管瘺或狹窄，嚴重者甚至可能腎功能衰竭，尤其是當輸尿管緊鄰盆腔腫瘤或病人既往接受過盆腔手術及放射治療后，外科醫生難以識別出輸尿管的位置，因此可能造成輸尿管損傷。通過向輸尿管內注射一種熒光物質并通過?NIR-II熒光顯像，可以準確顯示出輸尿管的位置和走向。并且，如果出現輸尿管損傷，該方法還可以準確評估損傷位置，以便及時處理。
產品介紹
TF9200是奧譜天成精心研制的一款自動對焦、自動掃描的大面積近紅外二區熒光成像儀，ATF9200內置最低可制冷至-80℃的超低溫制冷高靈敏度InGaAs探測器。搭載50X50mm大面積電動掃描平臺，輔以先進、快速的超大圖像拼接算法，從而達到了進行快速掃描、大面積成像的功能。并且擁有高穩定性的自動對焦系統，可以實時地對目標進行動態焦距調整，以達到最佳的成像效果。通過USB 2.0接口與電腦相連，還有先進、易用的PC端操控軟件，可以達到完美的實驗操作。
選型指南
性能參數
參考文獻：
[1]王博,白子銳,李堅.近紅外二區新型血管內皮生長因子受體靶向探針在結直腸癌小鼠模型中的應用[J].中華普通外科學文獻(電子版),2023,17(03):173-177.
[2]張展奕,張帆,顏野等.近紅外熒光靶向探針用于前列腺神經血管束術中成像[J].北京大學學報(醫學版),2023,55(05):843-850.DOI:10.19723/j.issn.1671-167X.2023.05.011.
[3]李夢飛. 乳腺癌前哨淋巴結的雙探針近紅外二區熒光成像研究[D].吉林大學,2023.DOI:10.27162/d.cnki.gjlin.2023.000265.
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