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據國外媒體報道，利用一種新型激光成像技術(shù)，科學(xué)家可實(shí)時(shí)查看小型動(dòng)物的體內狀況。該技術(shù)以光線(xiàn)和超聲波為基礎，分辨率足以使科學(xué)家看清動(dòng)物器官、流動(dòng)的血液、擴散的黑色素瘤細胞、以及高效運作神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等。這樣一來(lái)，研究人員便可監測藥物在動(dòng)物體內擴散的過(guò)程，了解不同器官對藥物的反應。 此次研究由杜克大學(xué)和加州理工學(xué)院聯(lián)合開(kāi)展。該技術(shù)名為“單脈沖光聲計算機斷層掃描成像”（簡(jiǎn)稱(chēng)SIP-PACT），利用光顯微技術(shù)和超聲波成像技術(shù)觀(guān)察動(dòng)物的體內狀況。研究人員稱(chēng)，對小型動(dòng)物的活體掃描一直存在圖像分辨率和掃描速度的限制，而這一新技術(shù)可以解決這一問(wèn)題。 它可以實(shí)時(shí)生成動(dòng)物體內的斷層掃描圖，以成年小鼠為例，每秒可生成50張完整的斷層掃描結果�！肮饴暢上窦夹g(shù)可以實(shí)時(shí)生成小型動(dòng)物身體的完整斷層掃描圖像，被我們寄予厚望�！贝舜窝芯康墓餐髡�、杜克大學(xué)生物醫學(xué)工程助理教授Junjie Yao博士指出，“利用這一技術(shù)，研究人員可輕松監測藥物在動(dòng)物體內的分布情況，以及不同器官對藥物的反應�！� 光聲成像技術(shù)在同一平臺上整合了多種成像技術(shù)。傳統的光顯微技術(shù)可快速生成高分辨率圖像，通過(guò)不同組織吸收、反射或發(fā)散的光線(xiàn)波長(cháng)（即顏色），反映動(dòng)物的身體內部細節。例如，黑色素可吸收近紅外光，而血液對光線(xiàn)的反應則取決于血氧量高低。然而，由于大部分光線(xiàn)在穿透組織時(shí)會(huì )發(fā)生散射，成像深度僅有幾毫米。相比之下，超聲波能夠輕松穿透身體組織，因此可使我們觀(guān)察得更為深入。但超聲波無(wú)法判斷組織的化學(xué)成分，因此無(wú)法像光線(xiàn)一樣、為我們提供重要的診療信息。 核磁共振成像技術(shù)（MRI）也能觀(guān)察到組織內部情況，但需要借助強大的磁場(chǎng)，且生成圖像的時(shí)間較長(cháng)，從幾秒到幾分鐘不等，X光和正電子發(fā)射計算機斷層掃描技術(shù)（PET）又會(huì )產(chǎn)生大量輻射，不可用于長(cháng)時(shí)間觀(guān)察，但光聲成像技術(shù)利用的是強大而短暫的激光脈沖，可在保證安全的前提下、使細胞發(fā)出超聲波，進(jìn)而穿透身體組織。 在此次最新研究中，Yao博士和加州理工學(xué)院的Lihong Wang博士還使光聲成像技術(shù)的速度和掃描范圍都得到大幅提升。他們組建了一臺環(huán)形超聲探測器和一套快速數據采集系統，利用三角測量法確定小型動(dòng)物體內各道超聲波的來(lái)源，最終，改進(jìn)后的成像技術(shù)可深入生物組織內部五厘米，分辨率達亞毫米級，同時(shí)還保留了傳統光顯微技術(shù)提供的信息。 “這相當于把夏天午后一秒內收集的陽(yáng)光壓縮到一片指甲那么大的面積中，然后在一納秒內發(fā)射出去�！� Yao博士解釋道。他近十年來(lái)一直致力于研究這一技術(shù)�！凹す鈸糁屑毎�，其攜帶的能量使細胞稍有升溫、體積立即膨脹，由此產(chǎn)生了超聲波，這就像是緩緩推動(dòng)一個(gè)物體和用力擊打它、使其震動(dòng)之間的區別，我們可了解生物體內的全方位信息，每次激光脈沖都不會(huì )遺漏任何細節，可以實(shí)時(shí)監測生物體內動(dòng)態(tài)，如心臟的跳動(dòng)、動(dòng)脈的擴張、不同組織的功能等�！� 研究人員利用該技術(shù)追蹤了黑色素瘤細胞在小鼠血管內轉移的過(guò)程，同時(shí)拍攝了整個(gè)大腦神經(jīng)網(wǎng)高速運轉的視頻�！斑@一技術(shù)功能十分強大，因為它無(wú)需注入任何造影劑�！� Yao博士指出，“這樣我們就能確定生物體內的變化不是由外部原因引起的。我們認為這一技術(shù)在臨床前期成像和臨床診斷領(lǐng)域有著(zhù)巨大潛力�！� --新浪科技 |
