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组织的光学特性及其成像基础(二)

8.组织的吸收特性 组织的吸收是各个分子成分共同作用的结果。当光子的能量与分子的能级间隔匹配时,分子吸收光子。在短波长区(光子能量大),这些跃迁是电子跃迁。紫外区的重要吸收体包括DNA,芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸),蛋白质,黑色素和卟啉(包括血红蛋白、肌红蛋白维生素B12以及细胞色素c)。 光穿透组织的能力取决与组织吸收光的强弱,在治疗窗口(或诊断窗口)的光谱范围内,大部分组织是弱的吸收体,能让大部分光穿过。这个窗口从600nm到1300nm,从可见光的橙色段到近红外。在短波长段, 以血红蛋白的吸收为主(包括氧和血红蛋白和去氧血红蛋白两种),在600nm附近,当波长减小时,氧化血红蛋白的吸收提高了大约两倍;波长更短时,更多 其它的生物分子的吸收增强,包括DNA和色氨酸和酪氨酸等氨基酸。在治疗窗口的红外端,水的吸收限制了光的穿透深度。在治疗窗口中,散射超过吸收,因此导致传输光漫射。 近红外光波段生物组织成像的理......阅读全文

生物组织光谱学技术

  利用光学方法进行生物组织机能和结构的定量分析已成为生物医学工程领域中的一种强有力的手段。尤其是无损光谱学技术已引起人们的极大重视并努力研究。它可以通过光在组织中传播的特性求出被福射组织内的光空间分布,并且借此确定治疗中的生理效应,如激光手术、光动力治疗等。对于大脑、乳腺、肌肉及其它组织,根据组织

生物医学光学技术

  摘 要:随着生物分子光学标记技术的不断进步,光学技术在揭示生命活动基本规律的研究中正发挥越来越重要的作用,也为医学诊断与治疗提供了更多、更有效的手段。本报告首先简要介绍光学技术在生物医学应用中的发展概况,然后从基因表达及蛋白质—蛋白质相互作用研究方面,讨论生物分子光学技术的特点与优势,阐明基于分

生物医学光学技术

  摘 要:随着生物分子光学标记技术的不断进步,光学技术在揭示生命活动基本规律的研究中正发挥越来越重要的作用,也为医学诊断与治疗提供了更多、更有效的手段。本报告首先简要介绍光学技术在生物医学应用中的发展概况,然后从基因表达及蛋白质—蛋白质相互作用研究方面,讨论生物分子光学技术的特点与优势,阐明基于分

金相学和材料显微的定量分析

 金相技术作为材料研究和检验手段,要追溯到索拜(Sorby)1860 年开始运用光学显微镜研究金属内部组织并于1864 年在历史上zui早发表金属显微组织的论文[1]。此后,光学显微镜逐渐成为研究和检验金属材料组织的有效手段。正因如此,金相学被认为是金属学的先导,是金属学赖以形成与发展的基

组织的光学特性及其成像基础(一)

生物组织的光学特性,影响着光在组织中的传输,也是医学光谱和成像诊断的基础。影响光在生物组织中传播的三个物理过程是反射和折射(reflection and refraction)、 散射(scattering)、吸收(absorption)。这三个过程分别用以下参数来描述

生物医学光学技术(三)

荧光关联谱 FCS¬—Fluorescence Correlation Spectroscopy FCS可用于分析小规模分子集合辐射行为所引起的微小的自发扰动,从而反映分子内与分子间的动力学过程。由于FCS可观察纳摩尔(nanomolar)范围的荧光分子,因而可在大的空间与时间范围内,非常近似地

近红外光谱仪系统的应用范围

 红外光 近红外光谱仪是介于可见光(Vis)和中红外之间的电磁辐射波,美国材料检测协会(ASTM)将近红外光谱区定义为780-2526nm的区域,是人们在吸收光谱中发现的第一个非可见光区。 应用范围1.用于生物反应过程出的研究与检测。由于近红外响应速度快,又可进行多组分

近红外光谱的医学应用

  红外光 近红外光谱仪(Near Infrared Spectrum Instrument,NIRS)是介于可见光(Vis)和中红外(MIR)之间的电磁辐射波,美国材料检测协会(ASTM)将近红外光谱区定义为780-2526nm的区域,是人们在吸收光谱中发现的个非可见光区。近红外光谱区与有机分子中

近红外光谱仪系统的应用范围

红外光 近红外光谱仪是介于可见光(Vis)和中红外之间的电磁辐射波,美国材料检测协会(ASTM)将近红外光谱区定义为780-2526nm的区域,是人们在吸收光谱中发现的第一个非可见光区。 应用范围1.用于生物反应过程出的研究与检测。由于近红外响应速度快,又可进行多组分的同时和无损

安光所参与中国遥感卫星辐射校正场联合试验并取得成功

测试仪器  近日,中科院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光学遥感中心参加了由中国气象局国家卫星气象中心牵头组织的中国遥感卫星辐射校正场试验,开展了敦煌辐射校正场地面方向反射特性及大气光学特性的连续观测,顺利的完成了测试任务。本次敦煌试验的测量结果将应用于FY3A、FY3B、F

近红外光学成像辅助手术导航的研究进展(一)

近年来,由于分子影像学技术的不断发展,继放射性核素成像、正电子发射断层扫描、单光子发射计算机断层和磁共振成像之后,出现了高分辨率的体内光学成像,其中近红外荧光成像倍受关注,目前前哨淋巴结成像、评价冠状动脉搭桥术后通畅度、术中识别肿瘤、医源性胆道损伤的诊断、以及淋巴管和血管的成像等都应用了近红外荧光成

活体生物发光成像技术的最新进展

活体动物体内光学成像(Optical in vivo Imaging)主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进

筹图科技如何用数字病理检测颠覆肝病诊断市场?

  明者远见于未萌”,在半个小时的采访中,这是戴其尚留给动脉网最深的印象。  在国内市场普遍认为肝纤维化是不可逆的、诸多药厂都还没有相应产品推出的时候,他预见到了肝纤维化治疗市场未来的崛起。他在2008年于新加坡创立纤维化诊断设备公司HistoIndex,并在2013年在中国创立了筹图科技。这家公司

CFDA:接受医疗器械境外临床试验数据

  昨天,CFDA发了一则消息,金花特地查询了媒体圈,好像没看到有什么反应。   但这其实是一个非常重大的落地政策。这个政策的发布:   意味着我国医疗器械临床试验彻底与国际接轨,我国承认国外的临床试验数据,也允许医疗器械公司同时在境外和我国同时开展临床试验,现在具体的原则都已经出来了!   

医疗器械境外临床试验数据技术指导原则意见稿出炉

  为了更好满足公众对医疗器械的临床需要,促进医疗器械技术创新,依据《关于深化审评审批制度改革鼓励药品医疗器械创新的意见》关于接受境外临床试验数据的要求,我中心组织起草了《接受医疗器械境外临床试验数据技术指导原则(征求意见稿)》。  为使该指导原则更具有科学合理性及实际可操作性,即日起在我中心网上公

2016国际荧光前沿技术高端论坛(FluoroFest)在京开幕

  分析测试百科网讯 2016年4月19日,2016国际荧光前沿技术高端论坛(2016 FluoroFest)在北京大学开幕。FluoroFest 是一个全球性的荧光学术论坛,旨在促进相关领域的广大科技工作者交流最新荧光技术,推动跨学科及领域的经验分享与合作。

光声成像: 光学和超声成像的完美结合

光声成像: 光学和超声成像的完美结合---Endra小动物光声成像系统在肿瘤,血管,脑科学等领域的应用光声成像是近年来发展起来的一种无损医学成像方法,它结合了纯光学成像的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性,可以提供高分辨率和高对比度的组织成像。光声技术的原理是当一束光照射到生物组织上以后,生物

新一代医学诊断的理论体系、相关系统及增值服务

现代医学诊断主要以影像学为基础,从早期放射学的奠基开始到今天的数字化、分子水平时代,医学影像处理经历了结构成像、功能成像直至分子成像等发展阶段,形成了完整的学科理论体系。传统的结构成像手段(如CT、MRI)一直以来都为临床疾病诊断与科学研究提供了丰富的信息,主要研究医学影像分割、配准、三维可视化,包

苏州纳米所发表干细胞示踪近红外荧光纳米探针研究综述

  基于干细胞的再生医学疗法是目前治疗人类组织、器官缺损和病变所引起的重大疑难疾病最具前景的方法,并已经在骨、心脏、肝脏、眼等组织修复的临床治疗研究中获得了巨大成功。干细胞再生医学的成功需要我们明晰移植干细胞在体内的分布、存活和分化行为以及相应的旁分泌功能等。而了解移植干细胞在活体内的这一系列行为,

量子点活细胞成像应用的实验方案建议

   量子点(Quantum dot, QD)是一种新型荧光纳米材料,又称半导体纳米晶,呈近似球形,三维尺寸在2-10nm,具有明显的量子效应,其物理、光学、电学特性优于传统有机荧光染料,是新一代荧光标记探针的优质选择。    Chan等将量子点与传统有机荧光染料进行了光学特性的比较,发现量子点的

量子点活细胞成像应用的实验方案

量子点(Quantum dot, QD)是一种新型荧光纳米材料,又称半导体纳米晶,呈近似球形,三维尺寸在2-10nm,具有明显的量子效应,其物理、光学、电学特性优于传统有机荧光染料,是新一代荧光标记探针的优质选择。Chan等将量子点与传统有机荧光染料进行了光学特性的比较,发现量子点的荧光亮度是传统荧

小动物体内可见光三维成像技术研究进展(三)

1.2 单角度三维成像技术 单角度三维成像技术是相对于多角度扫描技术而命名的,是利用不同波长的光对动物组织的穿透性不同这一特性(例如红光在体内的穿透性远远大于绿光)。采用不同的滤光片在560 - 660nm获得多个(至少二个)波长的图像信息。举个例子:绿光波长较红光波长短,相对更难穿透组织。

光声成像技术在结构成像中的应用

光声成像技术可以实现类似超声成像技术达到的深层组织成像; 另一方面,  光声成像技术以组织的光学吸收系数为基础, 所以又能得到高对比度成像,  同时又避免了纯光学成像中光学散射的影响。在无损伤前提下,对小动物进行活体成像。Endra小动物光声成像系统既是应用光声技术的新型的无损伤

三光子显微镜揭示清醒小鼠脑中全部皮质层

  美国麻省理工学院(MIT)的Picower研究所开发的新型三光子显微镜能够提供高速、低功率的超短光脉冲,能够到达大脑内的深层目标,而不会造成功能性干扰或物理损伤。它能够高效地检测由细胞发出的荧光,并产生具有清晰分辨率和快速帧速率的图像。三光子显微镜使科学家们能够更深入地观察大脑,因为较低能量、较

光声成像与近红外光学成像技术原理及应用介绍

光声成像与近红外光学成像的完美结合 1.光声成像结合近红外光学,两种成像模式的融合:近红外超声成像技术的原理:当近红外脉冲激光照射到生物组织上,生物组织吸收光能量而产生热膨胀,在脉冲间隙释放能量发生收缩。伴随着热胀冷缩的过程会产生高频超声波,吸收光能量的多少决定了产生的超声波的强度。因为不

小动物活体成像系统比较

分子影像产品的研究与发展,是伴随着分子影像成像理论和成像算法的发展而逐步发展的。在荧光标记的分子成像方面,目前世界上仅有少数实验室研制成功可以对小动物进行跟踪性在体荧光断层分子影像的系统,并接连在Nature/Science上发表一系列突破性研究进展。  近年来,国外某些公司改进了现有的体外荧光成像

基于机器学习精确揭示心律不齐的原因

  近日,Skoltech研究所的科学家们设计了一种新的基于机器学习的方法,用于检测“心房颤动驱动器”,即被认为会导致最常见类型的心律不齐的心肌小斑块。据美国心脏协会称,这种方法可能导致更有效的针对性医疗干预,以治疗估计影响全球3300万人的疾病。  心房颤动(AF)的背后机制尚不清楚,AF是一种异

首台多模式生物显微系统问世 可提高癌症治疗准确性

  韩国研究人员最近开发了用于手术切除肿瘤以及用于准确的癌症切除技术研究的分析系统。  DGIST的信息与通信工程研究小组开发了世界上第一个多模式生物显微系统来分析肿瘤的特征并将其用于肿瘤治疗技术的研究。  这是信息与通信工程专业的JaeYoun Hwang教授(右)和博士学生Jihun Kim(左

利用光预测化学疗法如何对待乳腺癌

  如果数字光谱学(DOS)成为护理标准的一部分,癌症患者只能接受有效治疗肿瘤的药物。医生可能能够及时改变化疗方案,以避免药物不起作用的副作用。——Darren Roblyer,博士  -美国癌症协会受助人  在波士顿大学的实验室里,Darren Roblyer博士研究老鼠,发明了新的医疗

量子点多色成像显示临床组织样品的肿瘤异质性分子图谱

肿瘤异质性(Tumor heterogeneity)是肿瘤发生发展机制研究及肿瘤细胞根除治疗方法探寻所面临的巨大挑战。肿瘤异质性广泛存在于各种肿瘤(尤其是乳腺癌和前列腺癌具有高度异质性),但是检测和评估方法尚欠缺。目前的技术如RT-PCR, gene chips, protein chi