[發明專利]熒光成像系統及其應用

在審

• 申請號: 201310325195.2
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103385698A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 王懋;李敏;吳東岷;翟曉敏;王強斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 楊林;李友佳

技術領域

本發明涉及光學技術領域，尤其涉及一種工作波長范圍在近紅外波段的熒光成像系統及其應用。

背景技術

目前，活體小動物體內成像主要采用生物發光與熒光成像兩種技術。生物發光是用熒光素酶基因標記細胞或者DNA，而活體熒光成像技術主要有三種標記方法：熒光蛋白標記、熒光染料標記和量子點標記。相比較而言，量子點作為一種新型的納米熒光探針，具有激發光譜寬、熒光發射光譜窄、熒光光譜可調、量子產率高、光化學穩定性高和不易分解等諸多優點。

由于不同波長的組織穿透力不同，血紅蛋白、脂肪和水對近紅外波長的吸收保持在一個比較低的水平，所以，生物組織在近紅外波段存在“近紅外窗口”，具有較高的穿透穿透深度。因此，對活體成像而言，選擇激發和發射光譜位于近紅外光區的熒光標記方法，將有利于活體的光學成像，特別是深層組織的熒光成像。所以，近紅外熒光量子點成像系統有著很大的應用前景，尤其對活體小動物進行深層組織的近紅外熒光成像有著重要的意義，除了被標記的快速的測量各種癌癥模型中腫瘤的生長,并可對癌癥治療中癌細胞的變化進行實時觀測評估，還可以無創傷地定量檢測小動物整體的原位瘤、轉移瘤及自發瘤；利用活體生物熒光成像技術可以檢測到，并能連續觀察其對機體的浸染過程以及抗病毒藥物和抗生素對其病理過程的影響；還可應用到免疫細胞、干細胞、細胞凋亡等研究領域，如對標記在其他研究物質上進行觀察，如藥物、特定的生物分子等，示蹤其活動及作用，在長時間生命活動檢測及活體示蹤方面具有獨特的應用優勢，然而，目前國內外極少有用近紅外量子點的活體小動物熒光成像系統。

發明內容

為解決上述問題，填補該領域的技術空白，本發明提供了一種工作波長范圍在近紅外波段的熒光成像系統及其應用。

根據本發明的一方面，提供了一種熒光成像系統，其包括：熒光激發單元，其產生的光束照射在熒光物質上，使所述熒光物質激發出熒光；濾光片組，對由所述熒光物質激發出的熒光進行過濾，以將非熒光波段的光過濾掉；成像物鏡，接收被所述濾光片組過濾后的熒光；探測器，其探測的有效波長范圍為800～1700nm，通過所述成像物鏡獲取所述熒光物質的成像。

此外，所述探測器為InGaAs探測器。

此外，所述熒光激發單元產生的光束的波長為780～1100nm。

進一步地，所述熒光激發單元產生的光束的波長為808nm，所述熒光物質為Ag₂S量子點。

此外，所述熒光激發單元包括：激光器、耦合器、光纖和擴束模塊，所述激光器發出的激光光束分別經過所述耦合器和光纖獲得高斯光束，然后通過所述擴束模塊將所述高斯光束的光斑的范圍放大。

此外，所述激光器的工作功率大于0W且不大于15W。

此外，所述擴束模塊為透過近紅外光90%以上的平凹透鏡。

此外，所述熒光激發單元產生的光束的路徑與所述熒光物質激發出的熒光進入所述探測器的路徑重合。

此外，所述成像系統還包括三維載物臺，用于承載所述熒光物質。

此外，所述成像系統還包括照明單元，其提供照明光束照射在所述熒光物質上。

此外，所述成像系統還包括麻醉系統。

此外，所述成像系統還包括分別與所述熒光激發單元、成像物鏡、探測器連接的計算機處理系統，所述計算機處理系統用于控制與調整所述熒光激發單元產生的光束的光路、成像物鏡及采集探測器的成像信號，并對所述成像信號進行處理。

根據本發明的另一方面，還提供了一種上述的熒光成像系統在近紅外量子點成像中的應用。

有益效果：

本發明的熒光成像系統及其應用，采用近紅外激光光束照射到小動物上，激發小動物體內的量子點發出熒光，能快速、高效無損的實時觀察活體小動物體內的深層組織、器官和細胞，為將來的腫瘤細胞，干細胞等方面的研究提供了高效的技術支持，而且可以觀察近紅外波段的其他材料的形貌特征。

附圖說明

通過下面結合附圖進行的詳細描述，本發明的上述和其它目的、特點和優點將會變得更加清楚，附圖中：

圖1是根據本發明的實施例的熒光成像系統的結構示意圖。

具體實施方式