在厚组织中定位深层SERS幻影病变的三维位置,使用断层传输拉曼光谱学
Haoqiang Xie1, Yumin Zhang1, Zongyu Wu1
1State Key Laboratory of Systems Medicine for Cancer, School of biomedical engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|September 13, 2023
概括
这项研究引入了断层传输拉曼光谱 (TRS) 以精确地定位使用表面增强拉曼散射 (SERS) 纳米粒子在厚组织中的深层病变. 这种新的光学方法实现了精确的3D定位,提升了诊断能力.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 生物医学成像技术 生物医学成像技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在散射介质中定位物体对于材料科学,健康和工程来说都是一个挑战.
- 使用表面增强拉曼散射 (SERS) 纳米粒子的传输拉曼光谱 (TRS) 检测组织中的深层病变.
- 使用光学方式对深层病变的3D空间定位仍然没有得到证实.
研究的目的:
- 呈现和验证断层扫描TRS用于精确的3D空间定位 SERS纳米粒子在厚组织.
- 建立一种基于拉曼光子传播的损伤位置预测方法.
- 推进用于深层病变检测和诊断的光学技术.
主要方法:
- 在组织中的拉曼光子传播的理论模拟.
- 发现拉曼光谱峰值比和光子传播距离之间的线性关系.
- 开发和应用一个两步断层扫描TRS策略 (轴和环扫描).
主要成果:
- 精确的3D定位SERS纳米粒子在4.5厘米厚的活体组织中.
- 在猪肌肉中成功定位多个SERS幻影病变,绝对误差<2毫米.
- 使用10-30°的环扫描步骤证明了强度.
结论:
- 断层扫描TRS可以在厚组织中精确地3D定位SERS标记的病变.
- 该方法快速,高效,低成本,并为实际的医学诊断提供了潜在的潜力.
- 这项工作显著推进了拉曼光谱技术,用于深层组织成像和定位.
更多相关视频
07:13Biomolecular Imaging of Cellular Uptake of Nanoparticles using Multimodal Nonlinear Optical Microscopy
Published on: May 16, 2022
2.0K
07:05Correlative Optical Spectroscopy and Mass Spectrometry Imaging Methodology to Visualise Drug Distribution in a Soft Tissue Section
Published on: June 20, 2025
591
