用于小动物活体检测的光声超声双模态显微成像系统

用于小动物活体检测的光声超声双模态显微成像系统

     2023年2月06日，华南师范大学王志阳团队和广东光声科技有限公司（“光声科技”）联合在Journal of Biophotonics在线发表题为“Photoacoustic (532 and 1064 nm) and ultrasonic coscanning microscopy for in vivo imaging on small animals: A productized strategy”的研究论文，该研究为生物医学研究提供了一种集成式光声(532nm&1064nm)和超声双模态显微成像系统，用于活体观察生物组织结构和功能信息，以及纳米探针在生物组织中的分布信息。

     近年来，光声显微镜为生物医学研究提供了一种新型的观察工具。然而对于绝大多数生命科学研究者而言，构建光声显微镜系统具有一定的难度，通常需要几年技术积累才能建立稳定的光声显微镜系统。针对上述情况，该研究提供了一种集成式和高稳定性的光声(532&1064nm)和超声同步扫描的多模态显微镜，其中，532nm激光应用于以无标记的方式对血管和色素进行成像，而1064nm激光应用于近红外二区(NIR-II)对比剂成像，超声波用于辅助光声成像在组织中定位其成像部位。通过一次成像，可以同时获得光声(532nm&1064nm)和超声模态的信息，该研究提供了一种快速搭建稳定的光声显微成像系统的策略。

图1 光声(532nm &1064nm)和超声同步扫描的多模态显微成像系统

图2 染色黑色叶脉(左)和金属叶脉(右)的成像结果。(A)532nm光声成像模式；(B)1064nm光声成像模式；(C)超声(US)模式；(D)合并的三维1064和532nm的3D图像；(E)532nm光声成像和超声的3D图像；(F)1064nm光声成像和US合并的3D图像。

图3 正常小鼠大脑的活体成像。(A)移除表皮后的光学图像；(B)532nm光声成像模式的3D图像；(C)超声(US)成像模式的3D图像；(D)532nm光声成像模式下，深度编码最 大值投影(MAP)图像；(E)图3A中虚线框中的相应光声、超声和合并3D图像。

图4 小鼠背部皮下注射1064nm造影剂(Me1080)的活体成像。(A)注射前532nm光声3D成像模式；(B)注射前1064nm光声模式下的3D图像；(C)532 nm&1064nm 光声成像的合并3D图像；(D)注射后532nm光声成像模式图像；(E)1064nm光声成像模式3D图像；(F)注射后1064和532nm光声成像的合并3D图像。

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