在生命科學(xué)研究的征程中，成像技術(shù)始終是探索微觀世界奧秘的有力武器。今天，我們要為大家揭開(kāi)一款前沿成像設(shè)備——近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)的神秘面紗，看看它如何憑借獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，助力科研人員突破研究瓶頸，探索生命的未知領(lǐng)域。

一、技術(shù)原理與系統(tǒng)特點(diǎn)

（一）技術(shù)原理

       近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)的工作原理，是基于熒光物質(zhì)的光致發(fā)光特性。當(dāng)細(xì)胞或組織中加入專門設(shè)計(jì)的近紅外二區(qū)熒光探針標(biāo)記物后，特定波長(zhǎng)的光源經(jīng)由激發(fā)光路照射標(biāo)記物，使其吸收能量，電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定，會(huì)迅速通過(guò)輻射躍遷返回基態(tài)，并以光子形式釋放能量，發(fā)出熒光。這些熒光信號(hào)通過(guò)發(fā)射光路的收集、分光、過(guò)濾和聚焦，進(jìn)入高靈敏度的探測(cè)器（如砷化銦鎵InGaAs傳感器 ），完成光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大、分析處理，最終在屏幕上呈現(xiàn)出清晰的圖像，為科研人員展示生物體內(nèi)微觀世界的細(xì)節(jié)。

圖1：近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)

（二）系統(tǒng)特點(diǎn)

1.高分辨率與深穿透：該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)微米級(jí)的分辨率，同時(shí)穿透深度可達(dá)數(shù)毫米甚至更深。這一特性使得研究人員可以清晰觀察到生物組織內(nèi)部的細(xì)微結(jié)構(gòu)和生理過(guò)程。例如，在對(duì)小鼠腦血管系統(tǒng)的成像研究中，它能在大于2mm的深度解析其復(fù)雜的血管網(wǎng)絡(luò)，為神經(jīng)科學(xué)研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持 。

2.快速成像：采用寬場(chǎng)照射激發(fā)和二維面陣探測(cè)接收熒光信號(hào)，一次成像就能獲得整個(gè)視野的信息，大大提高了成像速度。這使得它能夠滿足對(duì)動(dòng)態(tài)生物過(guò)程的實(shí)時(shí)觀測(cè)需求，如細(xì)胞的遷移、代謝物的擴(kuò)散等，讓科研人員不錯(cuò)過(guò)任何關(guān)鍵的生物學(xué)瞬間。

3.操作簡(jiǎn)便：相較于一些復(fù)雜的成像技術(shù)，近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)的操作相對(duì)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)潔直觀的操作界面和智能化的軟件系統(tǒng)，使得科研人員能夠快速上手，將更多的精力投入到科研實(shí)驗(yàn)本身，有利于在更多科研實(shí)驗(yàn)室中推廣應(yīng)用。

二、應(yīng)用領(lǐng)域與研究成果

（一）腫瘤研究

       在腫瘤研究領(lǐng)域，近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)腫瘤的早期診斷、精確分析和治療監(jiān)測(cè)。通過(guò)近紅外二區(qū)熒光成像，科學(xué)家們可以清晰地觀察到腫瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移情況，以及藥物在腫瘤組織中的分布和代謝過(guò)程，為腫瘤治療方案的優(yōu)化提供重要依據(jù)。例如，在對(duì)小鼠腫瘤模型的研究中，該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識(shí)別腫瘤邊界，分辨腫瘤細(xì)胞與正常組織，這對(duì)于腫瘤的精準(zhǔn)切除手術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義，有望提高手術(shù)的成功率，減少腫瘤復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。

（二）神經(jīng)科學(xué)

       神經(jīng)科學(xué)研究中，該成像系統(tǒng)助力科學(xué)家深入了解大腦的奧秘。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)小鼠大腦血管系統(tǒng)和神經(jīng)活動(dòng)的高分辨率成像，幫助研究人員研究神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ?、帕金森?。┑陌l(fā)病機(jī)制，以及開(kāi)發(fā)新的治療方法。比如，通過(guò)觀察大腦血管在疾病狀態(tài)下的變化，揭示疾病對(duì)大腦血液供應(yīng)的影響，為疾病的早期干預(yù)提供線索，為攻克這些疑難病癥帶來(lái)了新的希望。

圖2：小鼠腦血管成像

（三）心血管研究

       在心血管研究方面，近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)同樣大顯身手。它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)心血管系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，如血管的形態(tài)、血流速度、血管內(nèi)皮功能等，為心血管疾病的發(fā)病機(jī)制研究和藥物研發(fā)提供重要的數(shù)據(jù)支持。例如，研究人員利用該技術(shù)觀察小鼠心臟在不同生理和病理?xiàng)l件下的血管灌注情況，為心臟病的治療提供新的思路，推動(dòng)心血管疾病治療技術(shù)的不斷進(jìn)步。

三、上海數(shù)聯(lián)生物的解決方案

       上海數(shù)聯(lián)生物科技有限公司一直致力于生命科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新、項(xiàng)目定制和測(cè)試服務(wù)，在近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用方面取得了顯著的成果。我們的成像系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.先進(jìn)的硬件配置：采用高功率、高穩(wěn)定性的激光器作為激發(fā)光源，能夠滿足不同近紅外二區(qū)熒光試劑的激發(fā)需求；配備高靈敏度、高分辨率的InGaAs探測(cè)器，確保能夠捕捉到微弱的熒光信號(hào)，呈現(xiàn)出清晰、細(xì)膩的圖像，為科研人員提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。

圖3：近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)

2.智能化的軟件系統(tǒng)：全英文操作軟件，功能豐富，交互友好。不僅可以實(shí)現(xiàn)圖像的快速獲取和多種實(shí)時(shí)處理功能（如圖像增強(qiáng)、降噪、分析測(cè)量等），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)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)查看分析，提高科研效率。

3.個(gè)性化的服務(wù)支持：擁有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，為客戶提供全方位的售前咨詢、售中安裝調(diào)試和售后技術(shù)支持服務(wù)。根據(jù)客戶的不同需求，提供個(gè)性化的解決方案，幫助客戶更好地應(yīng)用近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像技術(shù)開(kāi)展科研工作，讓客戶無(wú)后顧之憂。

四、展望未來(lái)

       近紅外二區(qū)活體寬場(chǎng)熒光成像系統(tǒng)作為生命科學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)前沿技術(shù)，已經(jīng)在眾多研究領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力和應(yīng)用價(jià)值。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，相信在未來(lái)，它將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為人類健康事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。上海數(shù)聯(lián)生物也將繼續(xù)秉持創(chuàng)新精神，不斷推動(dòng)近紅外二區(qū)成像技術(shù)的發(fā)展，與廣大科研工作者攜手共進(jìn)，探索生命的無(wú)限奧秘。