近日,中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院(簡稱深圳先進院)成功研制出近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng),這一突破性成果為細胞技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用開辟了新的路徑。近紅外二區(qū)(NIR-II)熒光成像技術(shù)因其深層組織穿透能力、高分辨率和低背景干擾等優(yōu)勢,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注,而熒光壽命成像的引入進一步提升了系統(tǒng)的功能性和精確度。
近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)通過檢測熒光分子的壽命變化,能夠?qū)崟r監(jiān)測細胞內(nèi)的動態(tài)過程,如代謝活動、蛋白質(zhì)相互作用和藥物響應(yīng)等。相比傳統(tǒng)熒光成像,該系統(tǒng)在活體成像中表現(xiàn)出更高的靈敏度和穩(wěn)定性,尤其適用于腫瘤診斷、神經(jīng)科學(xué)研究和干細胞追蹤等前沿領(lǐng)域。深圳先進院團隊通過優(yōu)化光學(xué)設(shè)計和算法處理,實現(xiàn)了對細胞微環(huán)境中熒光信號的精準捕捉和定量分析,顯著提升了成像的深度和清晰度。
在細胞技術(shù)研發(fā)方面,該系統(tǒng)為藥物篩選和毒性評估提供了高效工具。科研人員可以利用它觀察藥物在細胞內(nèi)的分布和代謝路徑,從而加速新藥開發(fā)進程。同時,該系統(tǒng)在細胞治療應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大潛力,例如在CAR-T細胞療法中,能夠?qū)崟r監(jiān)控免疫細胞的遷移和功能狀態(tài),為個性化醫(yī)療提供數(shù)據(jù)支持。
應(yīng)用前景上,近紅外二區(qū)熒光壽命成像系統(tǒng)有望推動精準醫(yī)學(xué)和生物成像技術(shù)的融合發(fā)展。深圳先進院正與臨床機構(gòu)合作,探索其在早期癌癥檢測和神經(jīng)退行性疾病研究中的實用價值。該系統(tǒng)還可用于環(huán)境監(jiān)測和食品安全領(lǐng)域,例如檢測微生物污染或評估納米材料的生物相容性。隨著技術(shù)的進一步優(yōu)化和商業(yè)化,預(yù)計它將為全球生物醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)帶來深遠影響,助力人類健康事業(yè)的進步。
深圳先進院的這一成果不僅展示了中國在高端生物成像技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新實力,也為細胞技術(shù)的未來應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。未來,團隊計劃拓展系統(tǒng)的多模態(tài)成像功能,并與人工智能技術(shù)結(jié)合,以實現(xiàn)更智能化的數(shù)據(jù)分析,推動細胞生物學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的協(xié)同發(fā)展。