在生物醫(yī)學(xué)研究的征程中，成像技術(shù)始終是探索生命奧秘、攻克疾病難題的關(guān)鍵利器。從傳統(tǒng)成像技術(shù)的不斷完善，到新型成像技術(shù)的蓬勃興起，每一次突破都為我們深入了解生命過(guò)程、疾病機(jī)制帶來(lái)新的契機(jī)。而近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)，作為當(dāng)下最前沿的成像技術(shù)之一，正以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，引領(lǐng)生物醫(yī)學(xué)研究邁向新的高度。

一、突破傳統(tǒng)局限，近紅外二區(qū)成像嶄露頭角

       在傳統(tǒng)的熒光成像領(lǐng)域，可見(jiàn)光波段（400-760nm）由于生物組織的強(qiáng)烈吸收、散射以及自身熒光干擾，成像的信噪比和穿透深度都受到極大限制，難以深入探測(cè)活體動(dòng)物體內(nèi)深層組織的生物信息。即便將成像窗口拓展到近紅外一區(qū)（760-900nm），依然無(wú)法完全滿足科研與臨床應(yīng)用的嚴(yán)苛要求。

圖1：光譜圖

       近紅外二區(qū)（900-1700nm）活體熒光成像技術(shù)的問(wèn)世，徹底打破了這一僵局。其更長(zhǎng)的光子波長(zhǎng)有效抑制了光在生物組織內(nèi)傳播時(shí)的吸收和散射，生物組織自身熒光也大幅降低。這不僅顯著提升了成像深度，還讓分辨率和信噪比得到質(zhì)的飛躍，使科研人員能夠清晰洞察活體動(dòng)物體內(nèi)深層組織的生物信息，實(shí)現(xiàn)從表層觀察到深度探索的跨越。 

二、挖掘微觀信息，熒光壽命成像獨(dú)樹(shù)一幟

       普通熒光成像主要聚焦于熒光強(qiáng)度信息，而熒光壽命成像則更進(jìn)一步。熒光壽命，即熒光物質(zhì)在激發(fā)態(tài)的平均停留時(shí)間，不同熒光物質(zhì)或同一熒光物質(zhì)處于不同微環(huán)境時(shí)，其熒光壽命都會(huì)有所差異。例如在腫瘤微環(huán)境中，酸堿度、氧氣含量等因素的改變會(huì)導(dǎo)致熒光探針的熒光壽命發(fā)生變化。通過(guò)深入分析熒光壽命，科研人員能夠獲取更多關(guān)于熒光物質(zhì)所處微環(huán)境的信息，為生物醫(yī)學(xué)研究提供更豐富、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，讓我們對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)更加深入。

圖2：近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)

三、工作原理揭秘，呈現(xiàn)微觀精細(xì)圖景

       近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)采用反射型成像方式。當(dāng)注射近紅外二區(qū)熒光探針的活體小動(dòng)物被固定在恒溫臺(tái)上并持續(xù)麻醉后，外界特定波長(zhǎng)的激發(fā)光源照射，使體內(nèi)熒光物質(zhì)受激發(fā)出熒光信號(hào)。這些信號(hào)在穿透生物組織時(shí)，雖歷經(jīng)吸收和散射，但部分仍能抵達(dá)組織表面。隨后，信號(hào)依次通過(guò)發(fā)射濾光片和鏡頭，被高靈敏度的探測(cè)器精準(zhǔn)捕捉。探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳入電腦，通過(guò)專業(yè)算法對(duì)熒光信號(hào)的衰減過(guò)程進(jìn)行分析，計(jì)算出熒光壽命，最終呈現(xiàn)出包含熒光強(qiáng)度和壽命信息的圖像，為科研人員展現(xiàn)出微觀世界的精細(xì)圖景。

圖3：多指標(biāo)腫瘤標(biāo)志物及腫瘤微環(huán)境定量檢測(cè)

四、卓越性能彰顯，五大亮點(diǎn)鑄就非凡

1.超高靈敏度探測(cè)器：能敏銳捕捉極其微弱的熒光信號(hào)，達(dá)到單分子級(jí)別的信號(hào)捕捉能力，為科研提供高精度的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，即使是極微量的熒光標(biāo)記物也能被清晰檢測(cè)，不放過(guò)任何微觀細(xì)節(jié)。

2.精準(zhǔn)時(shí)間分辨率：時(shí)間分辨率可達(dá)皮秒（ps）級(jí)別，能夠精確測(cè)量熒光壽命的細(xì)微差異，準(zhǔn)確反映熒光物質(zhì)所處微環(huán)境的變化，為研究生物分子的相互作用和動(dòng)態(tài)過(guò)程提供有力工具，讓科研人員能夠捕捉到微觀世界的瞬間變化。

3.多模態(tài)成像融合：不僅具備熒光壽命成像功能，還可與寬場(chǎng)熒光成像、共聚焦成像等多種成像方式融合，從多個(gè)維度獲取生物樣本信息，全面深入地研究生物現(xiàn)象。例如在腫瘤研究中，寬場(chǎng)熒光成像可觀察腫瘤整體分布，熒光壽命成像分析腫瘤微環(huán)境，共聚焦成像聚焦腫瘤細(xì)胞細(xì)節(jié)，為科研提供全方位視角。

圖4：小鼠腫瘤及周邊血管雙重成像

4.靈活激發(fā)波長(zhǎng)選擇：配備多種激發(fā)波長(zhǎng)，科研人員能根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)需求和熒光探針特性靈活切換，滿足多樣化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，為科研實(shí)驗(yàn)提供更多可能性。

5.全自動(dòng)化操作軟件：操作軟件功能豐富，涵蓋圖像獲取、處理、分析以及熒光壽命擬合等多種功能，而且界面友好，易于操作，即便是新手也能快速上手，高效完成實(shí)驗(yàn)操作，降低科研人員的操作門檻。 

五、數(shù)聯(lián)生物領(lǐng)航，技術(shù)優(yōu)勢(shì)鑄就輝煌

       上海數(shù)聯(lián)生物科技有限公司在近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用上成績(jī)斐然。公司憑借深厚的技術(shù)積累和創(chuàng)新精神，打造出具有卓越性能的成像系統(tǒng)。

       數(shù)聯(lián)生物的成像系統(tǒng)硬件配置頂尖，采用高功率、高穩(wěn)定性的激光器作為激發(fā)光源，能充分滿足不同近紅外二區(qū)熒光試劑的激發(fā)需求；搭配的高靈敏度、高分辨率InGaAs探測(cè)器，確保對(duì)微弱熒光信號(hào)的高效捕捉，為科研提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)保障。

       軟件系統(tǒng)更是數(shù)聯(lián)生物的一大亮點(diǎn)，全英文操作軟件功能豐富，交互友好，不僅實(shí)現(xiàn)圖像的快速獲取和實(shí)時(shí)處理，還支持遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理，方便科研人員隨時(shí)隨地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)與分析，提升科研效率。

圖5：智能分析/控制軟件

       此外，數(shù)聯(lián)生物還提供個(gè)性化定制服務(wù)，根據(jù)不同科研項(xiàng)目的獨(dú)特需求，量身定制系統(tǒng)，無(wú)論是增加特定成像模塊還是優(yōu)化軟件功能，都能精準(zhǔn)滿足，真正做到以客戶需求為導(dǎo)向，助力科研人員實(shí)現(xiàn)科研目標(biāo)。

六、未來(lái)前景展望，持續(xù)創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展

       近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)正處于蓬勃發(fā)展階段，隨著技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與完善，未來(lái)必將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大潛力。我們期待看到更緊湊、成本更低廉的成像系統(tǒng)出現(xiàn)，使其能夠更廣泛地應(yīng)用于科研機(jī)構(gòu)和臨床實(shí)踐。同時(shí)，開(kāi)發(fā)更特異、性能更優(yōu)越的熒光探針，進(jìn)一步提高成像分辨率和深度，拓展成像功能，也是未來(lái)的重要研究方向。此外，與人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的融合，將為圖像分析和數(shù)據(jù)挖掘帶來(lái)新的突破，使我們能從海量成像數(shù)據(jù)中獲取更多有價(jià)值的信息。