科學家拓展近紅外熒光成像光譜範圍

近日，中國科學院深圳先進技術研究院蔡林濤團隊發現一類分子染料在NIR-1a和NIR-1b區域中都具有不同的熒光發射峰，並通過植物綠蘿葉脈和動物腦膠質瘤模型證明NIR-Ib區域近紅外熒光成像的可行性和優越性。相關研究成果以Near-infrared fluorescence imaging in the largely unexplored window of 900–1,000 nm為題，發表在Theranostics上。

近紅外熒光成像的波長主要集中在700-900 nm波段（NIR-1a）和1,000-1,700 nm波段（NIR-II），其波段中自發熒光低、散射率小和生物組織吸收弱。近年來，儘管近紅外熒光成像發展迅速，但科學家很少關注900-1000 nm（NIR-1b）區域的近紅外熒光成像，一方面是因為NIR-Ib區域存在水吸收峰，科學家認為它會影響這個波段的近紅外熒光成像質量，另一方面是因為目前幾乎沒有在NIR-1b區域熒光發射峰的分子探針。

在該研究中，科研人員通過植物綠蘿的葉脈成像和動物的腦膠質瘤成像實驗評價NIR-Ib區域近紅外熒光成像的性能，結果表明，與NIR-Ia區域近紅外熒光成像相比，NIR-1b區域近紅外熒光成像能夠產生更清晰的葉脈和腦膠質瘤圖像。此外，研究人員設計了植物葉片和動物肌肉組織的模擬實驗，利用線性光譜分離方法分析，發現在NIR-1b區域中自發熒光、散射率和生物組織對光吸收均減少，說明NIR-1b區域近紅外熒光成像具有一定的優越性。這些發現拓寬了近紅外熒光成像的光譜範圍，對生物醫學研究具有重要意義。

研究工作得到了國家自然科學基金、廣東省自然科學基金研究團隊、廣東省納米醫藥重點實驗室和深圳市科創委基礎研究等的資助。深圳先進院研究員蔡林濤和龔萍為論文的共同通訊作者，課題組成員鄧冠軍為論文的第一作者。

七甲川菁染料分子探針在NIR-1a和NIR-1b區域中具有不同的熒光發射峰，及其在植物綠蘿葉脈成像的應用

來源：中國科學院深圳先進技術研究院

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