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近红外开放式实时成像系统简介

发布时间:2011-07-18浏览:136次

 

近红外开放式实时成像系统介绍:

依据近红外成像原理应运而生的Fluobeam具备高灵敏度,开放式设计,灵活可移动,操作简易等特点,是您科研和外科手术的好帮手。 Fluobeam适用于小动物和大动物的肿瘤实时监测,肿瘤切除实时指导,肿瘤疗效评估,以及肿瘤模型的建立,药物示踪,药物代谢分布等领域的高灵敏度2D活体成像。尤其对于新生血管及淋巴结有很好的成像效果。

 

Fluobeam® 成像系统特点:

(1)手持式的成像系统,灵活,便携;

(2)开放式的成像设计,不受动物大小的限制;

(3)实时成像,可指导外科手术的操作;

(4)极高的灵敏度,可探测到皮摩尔级(10-12)甚至飞摩尔级(10-15)的荧光信号;

(5)成像速度快,10ms-1s即可完成清晰成像;

(6)不需要暗室也可以实现成像;

(7)数据可以以图片,video多种格式无压缩输出,与分析软件Image J 完全兼容;

(8)适用于CY5以上的所有荧光探针(630-800nm);

(9)光学探头防水式设计,可浸泡入消毒试剂,更符合科研及手术的实际需求;

(10)激光源为一级激光器,为高质量成像提供保障;

(11)友好的软件系统,操作简单。

 

自主研发的近红外荧光染料:

不仅仅是一个光学成像系统,众多可选的近红外的荧光探针更有助于您深入研究,探讨疾病的发生发展,直至帮助您提出合理的解决方案。

 

应用领域总结:

1、肿瘤生物学

肿瘤动态监测:实时观察肿瘤转移,增殖过程,并对其进行拍照,录像

肿瘤治疗疗效评估:肿瘤治疗后,观察肿瘤的大小,形状,血管等性状。

肿瘤切除实时指导可检测到肉眼分辨不清的肿瘤小病灶,实时指导肿瘤切除。

肿瘤动物模型的建立荷瘤小鼠的肿瘤检测。

肿瘤新生血管成像肿瘤部位都会伴随丰富的新生血管,同理,丰富的新生血管也是指示肿瘤的标志物之一,肿瘤药物研发的靶标之一就是血管新生,所以肿瘤新生血管的成像在肿瘤研究中有着重要的意义。

2、药学

药物靶向治疗药物标记近红外染料后,对进入动物体内的荧光进行追踪,查看荧光物质分布所指示的位置,来分析药物的靶向性。

药物代谢分布动态监测近红外荧光标记的药物分子的体内运动过程。

3、血管生物学

血管网络成像,动脉静脉成像:脑部,眼皮等部位的血管成像,检测血管的渗漏和供血等。

血管接驳指导

4、淋巴节及淋巴引流成像

(1)恶性肿瘤由于原发病灶很小,不易发现,但很早出现淋巴结转移,通过不同部位的转移淋巴结可寻找原发病灶,对肿瘤的完全切除及准确切除具有很重要的指导作用。

(2)另外,动物实验和临床研究发现颈部淋巴回流障碍可导致脑组织形态学、生理功能及行为异常;

(3)中央神经系统(CNS)的淋巴引流参与了大分子物质回收,颅内压的调节, CNS免疫等生理过程,也开始被人们关注。

 

5、其他领域

实时手术引导;大动物成像;荧光染料的评估;生物分子的体内分布

 

性能阐述及应用实例:

1、高灵敏度:

在右前肢远端注射20pmol的靶向标记淋巴结的近红外染料标记的量子点,并在15分钟(左)和7天后(右)对小鼠进行近红外成像。在注射后的15分钟时就可清晰的看到两个和右腋窝淋巴结相关的区域,7天后荧光开始扩散。

不同浓度的量子点注射入小鼠体内后, 24小时后测量的荧光信号和背景噪音的信噪比值可到2pmol的荧光染料。

2、大动物成像

由于Fluoptic是开放式的工作环境,不会受到成像箱体大小的限制,可以完成小动物成像,也同样适用于大动物成像,新西兰兔,恒河猴,乃至羊,猩猩都可以用一个系统完成,免去您为不同动物购买不同仪器的烦恼,经济实惠,操作简单,节省空间。

3、药物示踪:

淋巴结靶向性的药物于肿瘤周围皮下注射后(粉斑),15min(A),1h(B)和3h(C)分别对小鼠进行成像,可清楚地观察到药物的动态迁移过程,并逐渐指示肿瘤引流淋巴结的定位,解剖后对淋巴结的光学和荧光成像也验证了药物靶向成像的正确性(D)

4、生物大分子的体内示踪:

随着医学及生物学研究的飞速发展,科研人员越来越希望能直接监控活体生物体内的细胞活动和基因表达,有效地研究观测转基因动物生理过程,譬如活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发生发展过程等。活体动物光学成像技术作为新兴的成像技术以其操作简单、结果直观、灵敏度高、成本低等特点,成为活体动物成像的一种理想方法。

活体动物体内光学成像分为生物发光和荧光两种技术。荧光成像由于其成本低,信号强,操作简单而越来越被被科研者青睐,但传统的荧光成像应用到活体动物成像上存在着种种弊端,比如:动物组织自发荧光干扰, 光的组织特性吸收等都影响了传统荧光成像的应用。

由于近红外激光器产生的激发光比白光具有更深的组织穿透性,更深层、更小的目标也能够检测到。而且细胞和组织的自发荧光在近红外波段zui小。并且在检测复杂生物系统时,近红外染料具备无毒性,高灵敏,信噪比高,操作简单等特点,能提供更高的特异性和灵敏度。因此基于近红外染料的体内荧光成像(活体成像),也是近几年迅速发展的新兴领域。

Fluoptic 公司研发的Fluobeam系列成像系统,克服了传统荧光活体成像的弊端,采用近红外染料标记和实时成像,为科研工作者提供更,更灵敏的实验数据,并可以做到定性定量研究。

 5、肿瘤成像及体内分布:

利用荧光探针活体检测肿瘤的发生,发展,以及病灶转移情况,提供定性定量研究结果。

6、淋巴结和血管成像:

Sentidye®荧光染料可用于血管网络的活体成像,以及淋巴结和肿瘤成像

7、手术实时引导:

通常在癌症手术中确认淋巴结等组织的位置非常困难。如果使用这一手术“导航”系统,就能解决上述问题,通过zui小限度的切除对患者进行治疗。肉眼并不能看到近红外光,但通过超高灵敏度摄像机可以捕捉近红外的微弱光线。利用监控器观察摄像机拍下的彩色图像,可以清楚地看到发光的血管、淋巴结和周围脏器,从而准确掌握相关组织和器官的位置并进行手术。虽然利用放射线也能确认淋巴结和血管位置,但这种方法会让患者受到微弱辐射,治疗场所也因此受到限制。而近红外线和近红外染料对人体无害,可以多次使用,患者负担也大为减小。

在肿瘤发生早,晚期,近红外荧光能清楚的区分正常组织和病变部位,为的肿瘤切除提供科学依据;特别针对肿瘤的大面积转移,可高灵敏的指示微小的病灶,指导对其彻底清除。为肿瘤的早期诊断以及微小转移病灶的清除带来了新希望。Fluobeam是癌症手术和肿瘤研究可视化的好帮手。

8、其他疾病的早期诊断:

关节炎:关节炎的致病机制还并不十分清楚,但可以肯定的是在疾病活跃期许多免疫因子被激活,炎症因子,细胞因子,白介素和一些其他的因子被分泌出来,促进炎症反应,并导致相邻关节结构的破坏,而且在滑液膜区域会激发新生血管的出现,以及微循环的加剧。已经有超声和核磁共振的方法应用到关节炎的临床诊断和疾病评估上,但二者都不能监测早期炎症反应的组织病理学过程。近红外的诊断方法与现有的临床方法相比,更简单,更经济,而且对患者无毒性,无不适反应。左图为双手关节炎患者,右图为健康对照。

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