BIAN:一个基于微流体的多层组织模拟幻影,用于近红外成像

科学领域:

• 生物医学光学 生物医学光学
• 神经成像是一种神经成像.
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 近红外光谱 (NIRS) 监测大脑氧化,这是神经元活动的关键生物标志物.
• 模拟不同组织深度的氧化动态变化对于NIRS发展至关重要.
• 现有的组织幽灵缺乏可调节的血液流动,体积和可用于真实的模拟的光学特性.

研究的目的:

• 使用多层微流体设计,制造和表征动态幻影.
• 为了创造一个能够控制血液流动,血液体积和光学属性的幻影.
• 在模拟的神经血管合条件下测试近红外光谱 (NIRS) 仪器.

主要方法:

• 开发了一种嵌入在中的多层微流体幻影,以模仿头皮和皮层血管.
• 使用带有可编程压力控制的来模拟组织氧化和 perfusion.
• 使用频域NIRS仪器测量表面和深层的光学变化.

主要成果:

• 微流体幻影成功模拟了血液流量和体积的动态变化.
• NIRS仪器检测到相应的光学强度变化压力诱导的幻影层的变化.
• 幻影有效地模仿了功能性大脑活动和氧化变化.

结论:

• 一个基于微流体的动态幻影成功设计和制造用于NIRS测试.
• 幻影精确地模仿了大脑的功能活动和氧化动态.
• 这项技术有望验证其他光学成像设备,如DCS,脉冲氧计和OCT.