MARS近紅外二區(qū)小動物活體成像系統(tǒng)是新一代的具有900~1700 nm熒光波長探測范圍的活體成像儀器克服了傳統(tǒng)熒光成像難以在深層組織成像的問題具有更深的穿透深度、更少的背景散射和生物組織自發(fā)光干擾、更高的信噪比能夠獲得更高分辨率的圖片。

同時其也具有成本低等優(yōu)點廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是基礎(chǔ)生物研究藥物研發(fā)和臨床應(yīng)用中有效的實時成像手段之一。

此外還有高分辨近紅外二區(qū)活體顯微鏡可實現(xiàn)對樣品的高分辨顯微熒光成像。從細胞尺度的分子機理研究到活體尺度的多器官協(xié)同作用進行深入的研究為科學(xué)家提供一整套的跨尺度光學(xué)成像方案。光路系統(tǒng)具備升級3D（NIR-II光譜 共聚焦）的潛在優(yōu)勢。適用于小動物的細小組織與細胞層面研究。

成像原理

近紅外二區(qū)熒光成像是近年來新出現(xiàn)的小動物活體成像技術(shù)突破了傳統(tǒng)熒光成像技術(shù)的限制具有穿透深度大空間分辨率高速度快等優(yōu)勢被譽為下一代熒光成像技術(shù)。結(jié)合紅外二區(qū)的生物熒光探針可應(yīng)用于血管造影、腫瘤成像、臟器成像、淋巴管與淋巴結(jié)成像、腸道菌群成像、手術(shù)導(dǎo)航、藥理藥效評價及藥物體內(nèi)分布等眾多研究中。

與傳統(tǒng)的近紅外一區(qū)(NIR-Ⅰ,600-900 nm)相比近紅外二區(qū)(NIR-Ⅱ,1000-1700 nm)的熒光成像具有組織吸收少光散射弱自發(fā)熒光背景低等特點具備更加明顯的光學(xué)成像優(yōu)勢。穿透深度高于15mm空間分辨率優(yōu)于4um熒光壽命分辨率優(yōu)于10us采集速度高于1000fps。

光譜圖

不同波長光組織穿透深度的光散射（ａ）和自熒光性質(zhì)（ｂ）

近紅外I區(qū)與II區(qū)小鼠顱內(nèi)血管成像對比

產(chǎn)品特點

（一）全光譜成像

全光譜（可見光-近紅外一區(qū)/二區(qū)）活體熒光成像系統(tǒng)具備300-1700 nm雙光路設(shè)計可實現(xiàn)高靈敏度生物發(fā)光（luminescence）與熒光（fluorescence）成像。實現(xiàn)了全光譜范圍內(nèi)的雙通道高幀頻（>100 fps）與長時間曝光（>30 mins）的信號采集能力且可實現(xiàn)全光譜雙光路的同時成像。深制冷探測器（InGaAs-55/-85/-190 ℃）上抑制暗噪聲提升弱光采集的靈敏度。

*量子效率曲線基于Teledyne Princeton Instruments的EMCCD與InGaAs相機 

（二）全視野成像

MARS系統(tǒng)的全視野成像能力滿足了從微觀到宏觀成像視野的需求（1.5-250 mm）極大豐富了用戶的使用場景腫瘤微環(huán)境、腦部精細成像、斑馬魚、眼部血管、神經(jīng)成像、小鼠大鼠整體成像到兔、犬、猴大動物的局部成像等均可輕松實現(xiàn)。NIR-II成像光路鏡片均采用了900-1700 nm高透射率光學(xué)鍍膜（透射率>99%）。

（三）熒光激發(fā)光譜 / 高光譜

物質(zhì)光譜攜帶了豐富的材料學(xué)信息我們提供多種光譜解決方案涵蓋300-1700nm吸收光譜300-1700 nm發(fā)射光譜細胞/活體原位高光譜成像和全光譜顯微拉曼/熒光一體化系統(tǒng)等；且可實現(xiàn)特色的成像與原位光譜雙模態(tài)在行業(yè)內(nèi)為客戶交付了此類系統(tǒng)。

*光譜系統(tǒng)基于Teledyne Princeton Instruments成像光譜儀搭建 

（四）熒光壽命與高精度激光器

MARS系統(tǒng)采用了高精度控制的電子門控激光器(下降沿優(yōu)于900ns)方便用戶在熒光強度成像與熒光壽命成像之間快速切換而無需繁瑣的硬件系統(tǒng)（如斬波器等）且熒光壽命精度可達15μs。MARS系統(tǒng)內(nèi)的激光器均為自主研發(fā)生產(chǎn)采用全水冷散熱無噪聲無震動輸出功率大于10W可為客戶定制波長需求660/755/780/808/850/915/980/1064/1120/1208nm等可選。

（五）熒光探針與實驗服務(wù)

我們與眾多科研院所合作為用戶提供豐富的熒光探針選擇方案小分子量子點AIE稀土納米探針等；可滿足腫瘤靶向血管造影淋巴標記細胞體內(nèi)追蹤藥物篩選體內(nèi)分布等眾多應(yīng)用。同時團隊具有豐富的生物學(xué)實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析經(jīng)驗可為用戶提供生物成像的培訓(xùn)及N3服務(wù)。

（六）活體多模態(tài)成像設(shè)計

采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計可進行后期功能擴展整合近紅外一區(qū)熒光成像超聲光聲CT斷層掃描熒光壽命PET-CMRI等系統(tǒng)實現(xiàn)多模態(tài)成像解決方案。其遮光外殼、上下機體可分離組合帶來更加自由的實驗平臺。

（七）X-ray / CT 模塊

我們依據(jù)客戶需求研發(fā)出市場上可嵌入小動物熒光成像系統(tǒng)的桌面式X-ray激發(fā)/CT成像模塊系統(tǒng)頂部配置一塊鉛玻璃在隔離射線輻射的情況下讓350-1700 nm的光透射出射線腔實現(xiàn)Xray激發(fā)的熒光成像CT-熒光三維共定位等。

應(yīng)用示例

部分文獻

1.Ji A, Lou H, Qu C, et al. Acceptor engineering for NIR-II dyes with high photochemical and medical performance[J]. nature communications, 2022, 13(1)3815.
2.Dong S, Feng S, Chen Y, et al. Nerve suture combined with ADSCs injection under real-time and dynamic NIR-II fluorescence imaging in peripheral nerve regeneration in vivo[J]. Frontiers in Chemistry, 2021, 9676928.
3.Feng S, Chen M, Chen Y, et al. Seeking and identifying time window of antitic treatment under in vivo guidance of PbS QDs clustered microspheres based NIR-II fluorescence imaging[J]. Chemical Engineering Journal, 2023, 451138584.
4.Zhang X, Ji A, Wang Z, et al. Azide-dye unexpected bone targeting for near-infrared window ii osteoporosis imaging[J]. Journal of Medicinal Chemistry, 2021, 64(15)11543-11553.
5.Yang S, Zhang J, Zhang Z, et al. More Is BetterAcceptor Engineering for Constructing NIR-II AIEgens to Boost Multimodal Phototheranostics[J]. 2022.
6.Qiu Q, Chang T, Wu Y, et al. Liver injury long-term monitoring and fluorescent image-guided tumor surgery using self-assembly amphiphilic donor-acceptor NIR-II dyes[J]. Biosensors and Bioelectronics, 2022, 212114371.
7.Yang R, Bao G, Li H, et al. Lead/cadmium-free near-infrared multifunctional nanoplatform for deep-tissue bimodal imaging and drug delivery[J]. Materials Today Advances, 2022, .
8.Pan Y, He Y, Zhao X, et al. Engineered Red Blood Cell Membrane‐Coating Salidroside/Indocyanine Green Nanovesicles for High‐Efficiency Hypoxic Targeting Phototherapy of Triple‐Negative Breast Cancer[J]. Advanced Healthcare Materials, 2022, 11(17)2200962.
9.Chen M, Shu G, Lv X, et al. HIF-2α-targeted interventional chemoembolization multifunctional microspheres for effective elimination of hepatocellular carcinoma[J]. Biomaterials, 2022, 284121512.

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