[發明專利]一種跨尺度的熒光內窺成像系統

有效

• 申請號: 201910794851.0
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN110464309B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 嚴偉;孔金星;郭勇;屈軍樂;邵永紅;顧月清
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 李倩竹

本發明公開了一種跨尺度的熒光內窺成像系統，包括：照明單元及顯微成像單元；照明單元用于發射第一激發光和/或第二激發光，及將第一激發光和/或第二激發光產生的熒光傳輸至宏觀光譜分析單元、介觀成像單元及微觀高分辨成像單元；宏觀光譜分析單元用于獲取第一熒光信號，并根據第一熒光信號生成熒光光譜圖；介觀成像單元用于獲取第二熒光信號，并根據第二熒光信號生成介觀分布圖像；微觀高分辨成像單元用于獲取第三熒光信號，并根據第三熒光信號生成納米藥物熒光圖、納米殼熒光圖及細胞膜分布圖；該系統通過納米藥物熒光圖、納米殼熒光圖及細胞膜分布圖實現對細胞內的藥物轉運進行監測，且實現活體動物深層組織內的細胞藥代動力學特性研究。

技術領域

本發明涉及醫學中的光學顯微成像技術領域，尤其涉及一種跨尺度的熒光內窺成像系統。

背景技術

隨著醫學技術的發展，光學顯微成像在醫學觀測、檢查、檢測等項目中得到廣泛的應用；現有的醫學成像技術包括：多種內窺系統，比如光學纖維內窺鏡、電子內窺鏡、超聲內窺鏡等，及多種光學顯微技術，比如激光工聚焦顯微成像、雙光子顯微成像等。

然而，對于納米藥物臨床前體內動力學特性的基礎研究，不僅要考察其在靶細胞內藥物轉運特性，還需揭示納米藥物的動物整體分布、血管內動態分布特性、主要代謝器官(肝、腎等)的聚集及損傷、以及靶器官靶組織的動態分布特性。盡管各種活體成像系統(CT\US\MRI\PET\SPECT等)都可顯示納米藥物更多地聚集于病變組織/器官處，但仍無法觀察到其是否進入靶細胞內發生作用或被靶細胞泵出，也無法評價主要代謝器官的損傷情況。

目前的現有技術中，各種內窺系統雖然可以識別腔體表面的組織損傷特性，但分辨率達不到細胞內藥物監測的要求；以及各種光學顯微技術具有高分辨細胞內的藥物轉運的檢測功能，但是不能實現活體動物深層組織內的細胞藥代動力學特性研究。總結現有的各種成像技術的應用范圍及空間分辨率，很明顯缺乏一種能夠在活體內實現整體、器官、組織及細胞同步成像的系統，這是醫學中光學的成像技術的發展所需的。

因此，有必要提出一種跨尺度的內窺成像系統。

發明內容

本申請提供了一種跨尺度的熒光內窺成像系統，可以實現對細胞內的藥物轉運進行監測，且解決現有技術中光學成像技術無法實現活體動物深層組織內的細胞藥代動力學特性研究的技術問題。

本發明提供一種跨尺度的熒光內窺成像系統，所述系統包括：照明單元及顯微成像單元；

其中，所述顯微成像單元包括：宏觀光譜分析單元、介觀成像單元及微觀高分辨成像單元；

所述照明單元用于發射第一激發光和/或第二激發光，及將所述第一激發光和/或所述第二激發光分別傳輸至所述宏觀光譜分析單元、所述介觀成像單元及所述微觀高分辨成像單元；

所述宏觀光譜分析單元用于獲取入射的所述第一激發光或所述第二激發光激發熒光樣品產生的第一熒光信號，并根據所述第一熒光信號生成所述熒光樣品的熒光光譜圖；

所述介觀成像單元用于基于所述熒光光譜圖獲取入射的所述第一激發光或所述第二激發光激發所述熒光樣品產生的第二熒光信號，并根據所述第二熒光信號獲取所述熒光樣品的介觀分布圖像；

所述微觀高分辨成像單元用于基于所述介觀分布圖像獲取入射的所述第一激發光和所述第二激發光激發所述熒光樣品的第三熒光信號，并根據所述第三熒光信號進行高分辨率成像，以得到用于實時觀察所述熒光樣品的納米藥物熒光圖、納米殼熒光圖及細胞膜分布圖。

可選的，所述照明單元包括：光源組件和主光路系統；

所述光源組件包括：第一半導體連續激光器和第二半導體連續激光器；

所述主光路系統包括：第一反光鏡、第一雙色鏡、第一調節玻片、第一分光棱鏡、第二調節玻片、第二分光棱鏡及第二反光鏡；