近红外二区小动物活体荧光成像

小动物无创伤荧光成像作为一种临床前研究方法，已经被广泛应用。近年来，这项技术得到了很大的发展，但仍面临一些限制。研究人员在500-900nm光谱范围进行探测时，由于光散射和组织自发荧光，带来成像深度浅，背景高。在过去的五年中，人们对在1000-1700nm光谱范围进行NIR-II/SWIR成像探测，很大地降低了这些影响，对～3mm成像深度实现单细胞分辨率，对～1cm成像深度实现更有效的分辨率。图1 小鼠头部脑血管成像（摘自DiaoS.,DaiH.etal.Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,14758-14762）NIR-II标记物/探针（分子、碳纳米管、量子点和稀土下转换纳米颗粒）的研制激发了人们的兴趣，这些标记物/探针集灵敏度、低生物毒性和相对易用性于一身。将这些探针引入到小动物的系统中，使研究人员能够从病理生理过程方面看到更多。目的是在评估潜在治疗分子的生物分布、药物动力学和生物活性，将识别和对抗肿瘤。对单细胞具有衍射上限分辨率的深部组织分子成像也可以促进生物学和医学的基础研究。但要有效地做到这一点，就需要一个高性能的SWIR相机。图2 NIR-II ErNP-小鼠脑血管结构位于美国加利福尼亚一家生物技术公司开发并商业化了一系列适合于下小动物体内及体外成像应用的近红外二区（NIR-Ⅱ）有机染料和无机探针产品。为了完善这些染料和探针，还开发了无创伤小动物荧光成像平台。这套系统可以用于小动物的血管、肿瘤、大脑、淋巴/淋巴结成像和分子成像，帮助研究人员能够检查心血管、癌症、大脑和免疫疾病。商业化应用包括早期疾病诊断、预后监测、人群筛查和治疗的诊断和成像。图3 NIR-II成像系统以上图片来自该生物技术公司的一个项目，利用开发的下转换ErNP技术，并进行商业化。该系统是一个高性能和高性价比的NIR-II/SWIR荧光（发光）系统，配有多个可定制激光器。该系统可以在NIR-I和NIR-II窗口进行检测的小型成像系统，成像波长覆盖400nm-1700nm，在NIR-II的1000-1700nm范围内具有高检测效率。Raptor Photonics多年来一直在开发InGaAs相机。Ninox系列的制冷InGaAs相机可以实现更长的积分时间。这些相机提供不同的分辨率和像素大小。除了紧凑和低功耗外，它们还提供高灵敏度、超低噪声的VIS-SWIR波长图像。相关产品介绍英国Raptor Photonics公司的Ninox 640 SU相机是一款科学级的深度制冷InGaAs相机，专为低照度科研短波红外成像和显微成像设计。主要特性：InGaAs芯片，响应波长0.9-1.7umPentaVac TM 真空技术，全金属密封制冷温度-80℃，暗电流＜300e - /p/s曝光时间可达5分钟实时图像NUC矫正，无需载入校准文件CameraLink接口，易于系统集成和开发‍‍