《基於光聲喇曼效應的光聲顯微成像技術的研究》是依託華南師範大學，由唐志列擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於光聲喇曼效應的光聲顯微成像技術的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：唐志列
- 依託單位：華南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對目前光聲顯微術特異性成像能力差、無法實現生物組織分子成像的技術難題，提出了一種基於非線性光聲喇曼效應的新型光聲喇曼顯微術。採用光譜解析度高、具有分子識別能力的光聲喇曼光譜，代替光譜解析度低、沒有特徵識別能力的線性吸收光譜進行光聲顯微成像，可以極大提高光聲顯微術的特異性成像能力，用於生物組織的功能成像；利用光聲喇曼效應的非線性空間局域特性來提高光聲顯微術的空間解析度，可是實現超解析度光聲顯微成像，用於亞細胞水平的喇曼光譜成像；採用分子激發代替組織的線性光吸收，可以實現生物組織的光聲分子成像，而且這種分子成像無需外源性的分子探針或造影劑，僅利用組織內源性的光譜差異和特徵分子進行成像，是一種兼具特異性和廣譜性的分子影像技術，可以在分子水平研究疾病的發生、發展過程，在疾病的早期診斷和臨床個性化治療方面具有重要意義。
結題摘要
光聲顯微成像（PAM）是近幾年發展起來的一種高解析度、高對比度的三維成像技術，用“光激發—超聲探測—圖像重建”的方法進行成像，與其他三維光學成像技術相比，具有較大穿透深度、圖像對比度高、圖像解析度高等特點，因為PAM是利用生物組織的光吸收係數進行成像，而生物組織的光吸收係數變化與其生物學行為（如代謝、代謝亢進、病變、突變、凋亡等）有關，故可實現生物組織的功能成像，但由於線性吸收光譜的光譜解析度很低，再加上生物組織在可見光和紅外波段很少有特徵吸收峰（細胞黑色素和血紅蛋白除外），因而其光吸收係數差異並不大，導致PAM的特異性成像能力很差，還很難廣泛套用於組織的功能成像和疾病診斷。 針對目前光聲顯微術特異性成像能力差、無法實現弱吸收生物組織光聲成像的技術難題，提出了一種多參量共模光聲顯微成像技術的方法。主要完成了以下幾方面的工作：（1）發展了非線性雙光子光聲效應的新型非線性光聲顯微術。在研製了高探測靈敏度的多探元同步並行採集微腔光聲探測器基礎上，採用具有分子識別能力的雙光子光聲成像技術，可以有效提高光聲顯微術的特異性成像能力；採用分子激發代替組織的線性光吸收，實現生物組織的分子光聲成像，這種分子成像技術無需外源性的分子探針或造影劑，僅利用組織內源性的特徵分子進行成像，在分子成像領域具有重要意義。（2）發展了散射光聲顯微成像技術。針對目前光聲成像技術無法對弱吸收樣品進行光聲成像的技術難題，本課題組提出了通過測量樣品的光散射係數，間接測量弱吸收樣品光吸收係數的新方法，進而實現了弱吸收樣品的光聲顯微成像。我們首先設計研製成功高靈敏度的散射光聲探測器，用於測量由生物組織的散射光產生的光聲信號，然後用散射光聲信號進行圖像重建，獲得生物組織的散射光聲圖像，在此基礎上，利用互補原理，獲得弱吸收生物組織的光聲圖像。（3）發展了非接觸光聲OCT三維顯微層析成像技術，用低相干光干涉法測量光聲效應導致的樣品表面位移，代替聲壓探測，擺脫了傳統PAI成像技術對聲耦合介質的依賴，實現了非接觸光聲探測及成像。 這種多參量共模光聲顯微成像技術，既具有分子水平上的特異性成像能力，又克服了傳統光聲顯微成像在套用上的不足，在生物醫學上，對疾病的早期診斷和臨床個性化治療方面具有重要意義。
