用于小动物活体检测的光声超声双模态显微成像系统(ANI)
用于小动物活体检测的光声超声双模态显微成像系统(ANI)
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。
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联合在Journal of Biophotonics在线发表题为“Photoacoustic (532 and 1064 nm) and ultrasonic co-scanning 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和超声双模态显微成像系统(Ani-Plus),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。
图1. 光声超声双模态显微成像系统(Ani-Plus)
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(图1),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2. 染色黑色叶脉(左)和金属叶脉(右)的成像
图2为染色黑色叶脉(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. 小鼠大脑的活体成像
上图为正常小鼠大脑的活体成像(图3)。(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*** 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. 1064nm造影剂光声成像
上图为小鼠背部皮下注射1064nm造影剂(Me1080)的活体成像(图4)。(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
应用案例