慢性肝病,以及随之而来的肝纤维化,是一个普遍且日益严重的公共卫生问题。非酒精脂肪性肝病(Non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)已成为慢性肝病的主要原因。

伴随着坏死性炎症和肝损伤会导致脂肪变性,从而诱发患者严重肝纤维化(即肝硬化)或肝癌。坏死性炎症肝损伤是由活性氧(reactive oxidative species, ROS)介导的,活性氧会导致其纤维化,但肝损伤和坏死性炎症只能通过肝活检证实。由于缺乏合适的非侵入性成像方法,因此,监测NAFLD的进展受到了阻碍。

为此,MIT化学系联合马萨诸塞州总医院和哈佛医学院的Edwin L. Steele肿瘤生物学实验室组成的科研小组发表了一种影像学技术,以评估坏死性炎症活动和纤维化阶段的无创临床前研究,并以此跟踪这些慢性和高度动态疾病的演变。

该研究小组研究了一种内源性自发荧光色素脂褐素,脂褐素是ROS的副产品,他们发现脂褐素在808 nm激发时会显示出强近红外和短波红外荧光,能够对小鼠肝损伤进行无标记成像,并且具有较高的特异性和敏感性,可以此来区分病理过程和正常肝脏过程。

追踪3-15周小鼠及离体肝脏脂褐素自发荧光成像

细胞内类脂褐素色素的积累是衰老和累积氧化应激的结果,也是对病理条件或有毒化合物的反应。而NIR-SWIR自身荧光可以测量脂褐素/蜡样脂褐素的积累,因此,该技术可以帮助研究脂褐素积累的贮藏性疾病的机制和衰老机制,或可作为诊断或者预判的医疗工具。

直接和实时监测样本是自发荧光技术最吸引人的特点之一。该技术不需要在多个时间点对动物实施安乐死就可以进行纵向动物研究。

此外,NIR-SWIR波长在从活体成像到细胞和亚细胞结构的显微镜成像等不同长度尺度上为自荧光成像打开一个新的窗口。

其中,该研究小组通过使用NIRvana 640 实现对脂褐素自发荧光成像的采集。

NIRvana 系列

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NIRvana HS相机将会提供一系列真正创新的世界级性能特性,以满足当今科学界、工业界和医学界日益多样化的需求。