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LOIS-3D 近红外一区/二区小动物三维光声成像系统

LOIS-3D光声成像系统的激发波长涵盖了660-2300nm的范围,可实现近红外一区和近红外二区光声成像效果。可对活体动物体内的生物特性进行2D和3D成像并获取定性及定量数据,为药物靶向治疗,肿瘤早期筛查,心血管疾病及脑疾病监测等研究提供更加精确的诊断分析。

  • 系统组成
  • 应用方向
  • 成像优势
  • 科研合作
  • LOIS-3D系统激光器

    LOIS-3D系统采用全光谱独立外置激光器,具有高能量激发,高通量波长输出,快速的波长协调,可移动性等优势,为活体或组织研究提供高质量的成像数据。
    • 标配180 mJ高能量输出,高配可达250 mJ的高能量输出集泵浦激光,OPO和PSU一体化
    • 波长调谐范围660-1064 nm,高配可达660-2300 nm,涵盖近红外一区及近红外二区
    • 4束激光(2 个正交,2个斜交)同时进行激发,确保组织接收激发能量均一性

    LOIS-3D系统成像方式

    LOIS-3D系统采用全光谱独立外置激光器,具有高能量激发,高通量波长输出,快速的波长协调,可移动性等优势,为活体或组织研究提供高质量的成像数据

    • 小动物固定在特制的holder上,由精密的旋转马达带动完成360°的旋转
    • 4束短的脉冲激光(两正交,两斜交)由镭射激光器发出
    • 组织吸收光能产生超声信号,被专业设计的125°弧形换能器接收
    • 360°采集信号,通过DAQ数据采取单元转化,专用的3D重建软件重建光声图像

    LOIS-3D系统技术优势

    • 成像波长 660-1064 nm / 660-2300 nm, NIR I & NIR-II 全波长段连续成像
    • 3D 空间x-y-z等向性分辨率150 μm
    • 光吸收对比度0.03 [1/cm] (~1pmole of ICG)
    • 全视野获取小鼠身体及脑部成像(40 mm x 40 mm x 40 mm)
    • 成像深度>4.5cm@mouse
  • LOIS-3D近红外一区/二区小动物三维光声成像系统具有高安全性、高分辨率以及实时成像等优点,能够提供生物组织结构、功能、代谢等方面的重要信息。在分子探针、生物纳米材料、心血管疾病(血管生成、心肌炎、血栓、心梗等)、血红蛋白监测、肿瘤的早期监测、前哨淋巴结监测、脑成像及脑功能监测等领域得到了广泛的研究。

    • 生物纳米探针的研发
      光热敏剂的研发与应用
      生物纳米材料的研发与应用
      纳米探针的生物分布
      药代动力学、血药浓度
    • 靶向肿瘤成像
      皮下肿瘤
      脑内原位肿瘤
      下肢原位肿瘤
      前列腺肿瘤
    • 解剖结构成像
      脏器与骨骼
      全身心血管系统
      血管微观结构
      大脑结构和血管
    • 协同治疗
      光声空化
      光热与声动力学
      光声与光化学
  • 无标记光声成像——脑部血管成像

    可通过脑部血管血红蛋白成像,来检测脑肿瘤和外伤性脑损伤(脑外伤),及脑血管渗漏的监测和疗效评价,如脑淀粉样血管病,脑中风等。

    Brain @1064nmLower Brain and Neck @760 nm

    无标记光声成像——微观血管结构成像

    血红蛋白微观血管成像,可观察血肿病变和血肿周围区域可能的病变及斑块,对急性心脑血管病如血管瘤、动脉粥样硬化的早期预防和介入干预,具有重要意义。

    有标记光声成像—生物纳米探针肿瘤成像

    近红外二区(1064 nm)区肿瘤靶向探针,尾静脉前后不同时间点时的光学成像

    近红外一区(660 nm)区肿瘤靶向探针,尾静脉前后不同时间点时的光学成像
    下肢原位骨肉瘤光声成像
    下肢光声成像
    脑部光声成像
  • TomoWave自推出LOIS-3D近红外一区/二区小动物三维光声成像系统以来,获得了用户的高度认可。迄今为止,在美国MD安德森癌症研究中心、华盛顿大学圣路易斯分校、休斯顿大学、青岛大学、广西大学等都有装机,与中国科学院深圳先进技术研究院、中山大学、中山大学附属第三医院、华中科技大学、苏州大学、华南师范大学、华中农业大学、南京工业大学、南京邮电大学等多个科研团队开展合作,研究中的活体光声成像表征均在LOIS-3D近红外一区/二区小动物三维光声成像系统上完成测试。

    近红外一区非光敏性聚合物纳米囊泡肿瘤治疗

    Angew. Chem. Int. Ed.》上报道的一种依托非光敏性的材料在脉冲激光的照射下产生高反应活性物质,用于癌症的诊治。TomoWave的3D光系统的荧光/光声双模态成像为体内脉冲激光治疗提供了精确指导。

    Angew. Chem. Int. Ed. 60,(2021),4720-4731
    非光敏性的聚合物纳米囊泡(NO-NCPs)具有光声空化增强ROS的作用,并能加速酸性溶酶体中NO的释放,从而提供了高反应活性的过氧亚硝酸盐ONOO-,促使癌细胞的线粒体损伤和DNA片段化,从而凋亡。

    近红外二区光声造影剂肿瘤靶向研究

    Small》上发表了一种具有强等离子体吸光度的迷你空心金纳米棒(M-AuHNRs)的合成方法。在相同光密度下,经TomoWave光声成像系统红外二区激发, 光声信号强度较普通空心金纳米棒强3.5倍。

    微型空心金纳米棒(M‐AuHNRs)(长度≈46 nm)可增强NIR-II窗口体内光声成像的效果 Small 16, (2020), 37

    近红外二区光热和声动力协同治疗

    Biomaterials》报道了一种在近红外二区光热照射和超声的协同治疗方法。Ir-B-TiO2@CCM 在多模态成像的介导下,实现了纳米粒子在体内循环的跟踪,从而监测治疗过程中肿瘤的温度变化,最终在小鼠动物模型实验高效地抑制了肿瘤的转移复发。

    癌细胞膜的同源靶向与免疫逃逸的特性促使Ir-B-TiO2@CCM选择性累积到到同源肿瘤细胞,同时逃避巨噬细胞的免疫排斥,提高肿瘤积累和治疗安全性;体内外结果显示,PTT和SDT协同治疗显示出更加优越的肿瘤抑制效果。
    Biomaterials 275, (2021), 120979
0512-56660588
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