一个无线,多色光图像传感器植入物用于癌症治疗中的实时监控

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 光学成像技术的成像
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 实时监测生物过程对于了解疾病和治疗疗效至关重要,特别是在癌症免疫治疗中,反应率低于最佳.
• 目前的成像技术缺乏必要的分子对比度,分辨率和慢性可用性,以及时评估治疗反应.
• 需要先进的成像工具,以快速准确地了解治疗结果.

研究的目的:

• 开发一个完全无线的,小型化的图像传感器,用于深层组织多色光成像.
• 能够实时监测动态生物过程,包括免疫细胞活动.
• 通过评估治疗反应来评估指导个性化医学的潜力.

主要方法:

• 一个2.5×5mm² CMOS集成电路被设计为通过超声波 (US) 在5厘米深度无线操作.
• 传感器使用事件US功率收集能量,并以13kbps的速度反向散射数据,具有较低的位误差率.
• 使用微激光二极管实现了现场光激发,而光学前端可以实现高激发阻断的三色成像.

主要成果:

• 无线传感器实现了5厘米深度的深层组织成像,分辨率<125微米.
• 效应体和抑制体免疫细胞的双色光成像在ex vivo小鼠瘤样本中得到证明.
• 该系统成功无线运行,收集能量并以高保真度传输数据.

结论:

• 开发的无线光成像传感器显示了对生物过程实时监控的重大前景.
• 这项技术可以快速了解癌症免疫治疗中的治疗反应和耐药性.
• 这些发现支持该设备在指导个性化医疗策略方面的潜力.