最新光声成像技术提供小动物器官完整截面图像

发布时间:2021-10-08 01:46 阅读次数:
本文摘要:很多小型实验动物,最少见的是小鼠,对新药研发、生理、病理以及临床前研究都是不可或缺的。如果需要更佳的研究这些小动物的活体情况,对于很多研究来说极具参考价值,比如,肿瘤的发展,药物的寄送,肾功能的研究。来自杜克大学和华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员研发了一种取名为单脉冲光声计算机断层扫描(SIP-PACT)的技术。这是一种新的光声技术人组,它需要获取难以置信的高分辨率,可以构建对活体小动物动态的断层扫描。

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很多小型实验动物,最少见的是小鼠,对新药研发、生理、病理以及临床前研究都是不可或缺的。如果需要更佳的研究这些小动物的活体情况,对于很多研究来说极具参考价值,比如,肿瘤的发展,药物的寄送,肾功能的研究。来自杜克大学和华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员研发了一种取名为单脉冲光声计算机断层扫描(SIP-PACT)的技术。这是一种新的光声技术人组,它需要获取难以置信的高分辨率,可以构建对活体小动物动态的断层扫描。

新技术需要仔细观察到器官活体的样子,血液在流动、神经在静电、肿瘤在生长。研究公开发表在《NatureBiomedicalEngineering》上。

光声光学技术利用光来诱导细胞收到超声波,现在这种技术可以在一分钟内已完成活体小鼠的全身横截面扫瞄。(图片来源:杜克大学)此前,这些动物模型的全身光学依赖经典的非光学方法,例如还包括磁共振光学(MRI),X射线计算机断层摄影(X射线CT),正电子升空断层扫描(PET)或单光子升空计算机断层摄影术(SPECT)和成像断层摄影(UST)。虽然这些技术可以获取深层次渗入,但是具有各种的限制性。以MRI为事例,构建微观分辨率必须便宜的高磁场和宽的数据采集时间,范围从几秒到几分钟,对于动力学研究来说太快了。

X射线CT缺少功能性对比,PET和SPECT分开用于时空间分辨率较好,另外,X射线CT,PET和SPECT不会寄送较强的电离辐射,对于活体来说,觉得不合适全身用于。我们今天所讲解的这种光声光学技术,则超越了之前长期存在的对小动物全身光学分辨率和速度的障碍,新技术较慢的获取了小动物内部的组织器官的原始横截面图像。

用于新技术对小鼠体内肠道的工作实况展开光声光学。(图片来源:杜克大学)传统的光学显微镜需要表明出有的组织吸取、升空光的较慢、高分辨率图像,但是光击穿的组织只有几毫米,相当严重容许了它的应用于。超声波需要了解的击穿的组织,但是不需要读者的组织的化学成分和光信息。SIP-PACT技术将光声光学统合到一个平台,该技术用于近于短时间的激光脉冲转入的组织,由于的组织冷却和收缩从而产生超声波,然后成像换能器需要检测到这些声波来图形图像。

SIP-PACT技术原理示意图(图片来源:《NatureBiomedicalEngineering》)这是一种安全性的光学技术,目前,需要超过5厘米的深度以及亚毫米级别的分辨率,同时,需要保有光学显微镜的功能。


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