小动物近红外二区荧光活体影像系统

仪器名称：小动物近红外二区荧光活体影像系统

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型号：Series II 900/1700

简介：

针对传统活体荧光成像技术面临的低组织穿透深度（<3毫米）和低空间分辨率（~毫米）、高自发荧光背景等瓶颈，苏州影睿光学科技有限公司的研究团队历经多年潜心研究，于2012年推出了第一款基于近红外二区荧光（NIR-II,900-1700nm）的小动物活体影像商业化系统（Series II

900/1700），实现了高组织穿透深度（>1.5cm）、高时间分辨率（50ms）和高空间分辨率（25µm）的活体荧光成像。

Series II 900/1700可针对不同的研究体系，在小动物活体水平进行实时、无创、动态、定性和定量的影像研究，包括肿瘤早期检测、肿瘤发展、转移和治疗过程、药物筛选、靶向药物和靶向治疗、干细胞活体示踪及其再生医学研究等。影睿光学拥有世界领先的量子点制备和应用专利技术、活体荧光影像设备，以及强大的数据处理和分析功能，为用户提供完整的科研产品及解决方案。

目前，影睿光学Series II 900/1700系统已成功销往美国埃默里大学，并与美国哈弗大学医学院、美国康奈尔大学、美国埃默里大学、北京大学、复旦大学附属华山医院、南京大学附属鼓楼医院、中国科学院北京动物研究所、中国科学院上海药物研究所等数十家国内外优秀研究机构建立了良好的商业伙伴及合作关系。

技术优势：

荧光活体成像解决方案：近红外二区荧光成像

活体组织对近红外二区荧光（1000-1700nm）具有更低的吸收和散射效应，以及可以忽略的自发荧光背景，因此，在活体荧光成像中，与传统荧光（400-900nm）相比，近红外二区荧光具有更高的穿透深度、更高的时间和空间分辨率，以及更高的信噪比。

近红外二区荧光探针解决方案：Ag2S 量子点

国际领先的近红外二区荧光量子点技术，量子效率大于15%；具有良好的生物相容性(Ag2S 量子点对主要器官肝脏、脾脏和肾脏等没有毒副作用)。

主要性能：

高组织穿透深度（> 1.5 cm）

在小动物模型研究中可以实现体内组织和器官的完全无损“可视化，无需解剖动物“高空间分辨率（25 µm）

在脑神经胶质瘤研究中，无需打开小鼠颅骨，可无损辨别的最小毛细血管直径为24.3 µm。高时间分辨率（50 ms）

无活体背景荧光干扰，高量子产率的Ag2S量子点近红外二区荧光可保障荧光信号高速采集，实现原位、

实时的活体荧光成像。

应用领域：

细胞特异性标记

通过对Ag2S量子点表面进行特异性配体分子修饰，可以实现对不同细胞的特异性标记和识别，为细胞生物学研究提供一种有效的标记工具。（ACS Nano 2012）

高灵敏度和高信噪比活体肿瘤检测，完全无背景荧光干扰。

实现活体内肿瘤早期检测和筛查对肿瘤的有效干预和治疗具有非常重要的意义。在肿瘤模型研究中，将5x105肿瘤细胞种植到小鼠体内进行成瘤生长，24小时后通过尾静脉注射Ag2S量子点

（1mg/kg剂量）可以实现对肿瘤细胞团高灵敏度、高信噪比活体检测（上图）；而通常到肿瘤生长到第五天左右方肉眼可见。

高清晰、高动态新生血管和淋巴系统成像，剖析肿瘤发展和转移过程

解析肿瘤发展和转移过程对肿瘤治疗非常重要。利用近红外二区荧光可以动态观测肿瘤发展和新生血管形成过程，为肿瘤有效治疗提供影像依据。（Biomaterials 2014）

淋巴系统是肿瘤转移的另一个重要途径。近红外二区荧光高组织穿透深度和高信噪比的成像特性，有利于实现对淋巴管和淋巴结的高清晰动态成像。相比较于近红外一区荧光影像（ICG），近红外二区影像（Ag2S）具有更高的空间分辨率和穿透深度。（Biomaterials 2014）

近红外二区荧光高组织穿透深度、高信噪比的活体影像效果可以清晰地辨别肿瘤边界，指导临床复杂肿瘤和病灶的精准手术切除

以脑神经胶质瘤为例，由于其高度浸润性，在临床实践中难以对肿瘤边界进行精确界定，造成手术切除不完全，引起肿瘤复发率高和患者存活期短等问题。利用近红外二区荧光高组织穿透深度和高信噪比的影像特点，可以帮助临床外科医生在手术过程中对胶质瘤的边界进行精确定位，从而指导精准手术。（Small 2015）

高组织穿透深度、高时间和高空间分辨率活体影像，结合主组分分析（PCA）算法，精确确定药物活体作用靶点，定量分析药物代谢动力学行为

通过蛋白质药物与Ag2S量子点进行标记，可以原位、实时反馈蛋白质药物与体内靶点的相互作用，对蛋白质药物在体内的药物代谢动力学进行定量分析；同时影像学数据为蛋白质药物的改造提供依据。上图第一栏为没有改造的蛋白质药物尾静脉注射入体内后的动态分布状况，12小时后主要集中在肝脏和骨组织；上图第二和第三栏分别为不同分子量PEG分子改造后的蛋白质药物保持很高的血液循环稳定性，大大提高了蛋白质药物的靶向运输效率；上图第四栏为主组分分析结果。（ACS Nano 2015）

高组织穿透深度、高时间和高空间分辨率的近红外二区荧光活体成像可以动态示踪移植干细胞在体内的迁移和分化，为干细胞再生医学提供无损“可视化”技术。

移植干细胞如何参与损伤组织和器官再生的一个重要前提是了解干细胞在体内的迁移和分布。以皮肤损伤修复为例，尾静脉注射标记Ag2S量子点的骨髓间充质干细胞，在趋化因子定向干预下，近红外荧光实时报告移植骨髓间充质干细胞在损伤”位高效富集和均匀分散（图a-d），造成皮肤损伤”位的快速和完全愈合（图e和f）。病理切片分析结果表明高浓度骨髓间充质干细胞在损伤”位的分布引起血管生长因子的高表达，显著促进损伤”位毛细血管形成（图g），促进损伤修复。（Biomaterials 2015）