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IR VIVO 近紅外二區(qū)小動(dòng)物活體成像系統(tǒng)

目前常見的分子影像技術(shù)如X-射線成像、斷層掃描成像（CT）、磁共振成像（MRI）和超聲成像（US）被用于對疾病等的醫(yī)療診斷，但這些方法具有較差的空間分辨率及其無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測等缺點(diǎn)。光學(xué)成像技術(shù)以其高靈敏度和高時(shí)空分辨率等優(yōu)點(diǎn)，為微小腫瘤/轉(zhuǎn)移瘤及腫瘤相關(guān)血管的檢測和研究提供了一種新的無創(chuàng)檢測成像手段，在生物醫(yī)學(xué)和臨床診斷中發(fā)揮著重要作用。在過去幾年里，研究者們致力于研究近紅外第一窗口（700 nm~900 nm）的熒光成像，但是由于生物組織在這個(gè)波段范圍內(nèi)有很強(qiáng)的吸收和散射，致使其信噪比和組織穿透深度都比較低。相對于NIR-I區(qū)成像，新一代的近紅外二區(qū)光學(xué)成像（NIR-II，1000-1700 nm）在成像靈敏度、穿透深度和空間分辨率方面有著顯著提高。因此，近年來，位于近紅外第二窗口（NIR-II，1000 nm~1700 nm）的材料得到了廣泛的關(guān)注，在這個(gè)波段，生物組織自身的吸收和散射弱，這樣就可以極大地提高成像質(zhì)量和穿透深度。目前，一些無機(jī)材料如稀土下轉(zhuǎn)換納米顆粒、碳納米管、量子點(diǎn)以及少數(shù)有機(jī)染料能夠?qū)崿F(xiàn)NIR-II的發(fā)射，但是它們的激發(fā)波長都位于近紅外第一窗口內(nèi)。因此，開發(fā)激發(fā)波長和發(fā)射波長都位于NIR-II的材料成為目前生物成像的熱點(diǎn)。

IR-VIVO是一款用于用于活體近紅外二區(qū)成像的高光譜成像系統(tǒng)。IR-VIVO使用可調(diào)諧濾波片和高光譜提供多光譜成像，成像范圍可從850nm到1620nm，分辨率可達(dá)到4nm，憑借高效率的濾波器和高速科研級SWIR相機(jī)，VIVO可以準(zhǔn)確的獲得多個(gè)IR熒光譜，并可以實(shí)時(shí)成像，為涉及第二生物窗口檢測的應(yīng)用提供了完美工具。近紅外二區(qū)（1000至1700 nm）中成像時(shí)，組織的散射減少，組織吸收和自發(fā)熒光最小。結(jié)果，與傳統(tǒng)的可見光或紅外光學(xué)成像（即400-1000 nm）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。

NIR-II成像特性

• 高空間分辨率
• 高時(shí)間分辨率（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）
• 非電離和非侵入性
• 良好的穿透深度（比傳統(tǒng)的可見光學(xué)系統(tǒng)大10倍）
• 
  

應(yīng)用領(lǐng)域：

NIR-II成像增加的穿透深度和對比度，再加上快速的采集速度和微米級的空間分辨率，可以同時(shí)觀察通過完整顱骨的微脈管系統(tǒng)和血流。其他生物學(xué)應(yīng)用包括化療藥物的藥代動(dòng)力學(xué)以及肝臟和血液循環(huán)中的脂質(zhì)定量。

PHOTON ETC還開發(fā)了臨床前的二區(qū)成像紅外相機(jī)ZephIR?1.7，以滿足研究二區(qū)生物學(xué)窗口的研究人員的需求。

PUBLICATIONS

1.REAL TIME IN VIVO IMAGING IF ICG IN THE NIR-II

with IR VIVO? Imaging system

We sought to develop a near infrared II small animal imaging system which could provide real time images and videos of shortwave IR (SWIR) fluorescent signals in vivo at wavelengths over 1000 nm. It was hypothesized that the SWIR wavelengths would give optimal resolution for in vivo optical imaging due to the low tissue autofluorescence, scattering and absorption of light at these wavelengths. The desired preclinical imaging system should enable measurement of heart rate, respiratory rate, hepatic function, hepatobiliary and intestinal function, blood flow and angiography in small animals.

2.INSIGHT FROM THE INDUSTRY - IR VIVO

USING PRE-CLINICAL IMAGING TO DETECT CANCER

By émilie Beaulieu-Ouellet, Application Scientist in Life Science

In this interview, émilie Beaulieu Ouellet talks about the recently released and breakthrough imaging system: the IR VIVO? and its technology. Photon etc.’s IR VIVO? system is the first and only turnkey hyperspectral preclinical imager optimized for imaging in the second biological window of the near-infrared (NIR-II) / short-wavelength infrared (SWIR) range available on the market to our knowledge. NIR-II imaging will bring an unprecedented combination of fast, high resolution and penetration depth imaging at lower cost and to a broader community than current preclinical imaging techniques. Altogether, it will enable to resolve and track single biomedical targets or processes throughout small animals, thereby opening a new window of possibilities for fundamental and biopharmaceutical research.