吲哚菁绿对大鼠脑皮层血管近红外光学特性及光学相干层析成像的影响.doc

吲哚菁绿对大鼠脑皮层血管近红外光学特性及光学相干层析成像的影响 第 卷,第期 光谱学与光谱分析 .,.,? 年月 , 吲哚菁绿对大鼠脑皮层血管近红外光学特性及光学相干层析成像的影响 王翠平,曾常春¨,关晓月,朱志荣,刘颂豪’ .华南师范大学生物光子学研究院激光生命科学教育部重点实验室,广东广州 .华南师范大学信息光电子科技学院,广东广州 摘要研究观察了口哚菁绿对大鼠脑皮层血管近红外光谱学特性及光学相干层析成像的影 响。实验中,将大鼠颢部开颅,暴露并标记大脑中动脉,给予动物尾静脉注射溶液,应用可见一近红 外反射光谱仪和系统检测脑皮层血管反射光谱的动态变化和衰减系数的特征性变化。结果硅示, 注射后.大脑中动脉的反射光谱在的吸收峰 左右出现一个特异性的低反射峰并随时问『逐渐 变化;在注射 时,本特异性低反射峰值达到最强,反射光谱的特征性变化町以为实现最佳 图像效果提供时间点。此外,注射后的脑动脉信号衰减系数为..,明显高于未注射 时.士..。实验结果说明可以增加血管对近红外光的吸收,为增强血管的检测 能力提供理论参考,也为无损监测血管病变、肿瘤血管新生及血液动力学变化提供一种町行性检测手段。 关键词吲哚菁绿;脑动脉;近红外;光学特性;光学相干层析成像;衰减系数 中围分类号: 文献标识码: :./..?? 主要分为两类:无机分子探针和有机分子探针。无机分子探 针包括量子点 ,、纳米粒子 引 言 ,等,虽然发展迅速,应用广泛,但却存在莆金属毒 近年来,生物组织的光学成像在疾病的诊断和治疗方 性如,、昂贵的制备费用等劣势;有机分子探针包括 ? 面,已经成为非常可靠的辅助工具。近红外光学成像因其 酞菁染料、卟啉衍生物 相对于町见光、紫外光等对生物组织具有更强的穿透能力, ,吲哚菁绿 ,等,其中, 在光学成像领域被广泛应用于功能成像和异常组织诊断的研 以其在近红外光谱范嗣内的较强吸收和荧光特性、毒性小等 究。光学相干层析成像技术是发展迅速的高速扫描、 优势,已经应用于生物医学成像、光动力治疗、病理组织检 高分辨率、无创的成像技术,以红外光为载体,通过测最生 测等领域。 物组织的后向散射光强度和相位获取内部的显微结构信息, 吲哚菁绿,分子式为 ,,是一种合成的 进行深层组织的成像榆测,已经广泛应用于眼科、消化道、 花青系近红外荧光染料。具有与血浆蛋内结合率高、不 皮肤科、心血管、肿瘤组织检测等医学领域口。。此外,研究 被肝外组织吸收的特点,是一种高效的血管标记染料,也是 人员还将其应用于脑血管医学研究,例如与多普勒研 目前唯一被美国食品药品管理局批准的临床使用的近 结合研究脑血管的生理特性,在体研究啮齿动物 红外光学成像对比增强剂,广泛用于心血管系统、肝功能评 脑血管疾病,在体成像研究鼠大脑微循环等。 估、视网膜和脉络膜的可视化、眼科血管造影、脑血管造 在近红外光~ 波段,生物组织内氧合血 影睁“等研究。作为一种理想的近红外光吸收荆,在激 和水~ 红蛋白、还原血红蛋白~ 光诱导的光动力治疗、牛物组织光学成像、肿瘤检测、脑血 对光的吸收很微弱】,难以作为组织诊断的光学成像探 管毒性评价等方面也有着巨大的麻用前景“。近年来,研究 针。为了提高近红外光学成像系统的检测灵敏度。准确定位 人员设计并合成多种包裹吲哚菁绿的纳米材料,如 。昏. 识别特定生物组织。外源近红外光学成像探针的开发与研究 。睁 已经成为光学成像研究的热点。目前,近红外光学成像探针 “”等。经物理或化学修饰后的。稳定性 收穑日期:?。修订日期:?? 基金项目:国家自然科学基金项目,广东省科技计划项目和广东省高等学校人才引进专项资金资助 作者简介:王翠平,女,年生,华南师范大学生物光子学研究院在读硕士研究生 ;鱼. 通讯联系人 .∞ 万方数据 光谱学与光谱分析 第期 重的. ?浓度;溶液,动态监测可见一近红外反 增加,血浆半衰期延长,对生物组织。尤其是肿瘤组织的侵 蚀性增强,提高了生物组织的成像检测能力,也增强,光动 射光谱结果的变化。 力治疗的效果。 .脑动脉成像检测 以%戊巴比妥钠溶液 ?.体重腹腔注射麻 利用在近红外光谱范匍内的强吸收的特点,应用可 醉动物后,将其头部固定在脑立体定位仪上,颞部开颅,暴 见一近红外反射光谱仪和在体探究对于大鼠脑皮层 血管近红外范围内的光学特性的影响,有助于提高对 露并标记大脑中动脉,进行成像的检测;然后以尾静 脉注射. ?‘体重的. ?浓度溶液. 大鼠脑皮层血管的检测,为增强血管的检测能力提供理论基 动态监测成像结果,重点观察注射 后成像 础。 结果的变化特点。 .脑动脉信号衰减系数的■化分析 实验部分 实验中将脑动脉的成像结果进行光学信号衰减系 .吲哚菁绿溶液的配制 数的分析。光在牛物组织中的