[发明专利]荧光成像系统及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种工作波长范围在近红外波段的荧光成像系统及其应用。

背景技术

目前，活体小动物体内成像主要采用生物发光与荧光成像两种技术。生物发光是用荧光素酶基因标记细胞或者DNA，而活体荧光成像技术主要有三种标记方法：荧光蛋白标记、荧光染料标记和量子点标记。相比较而言，量子点作为一种新型的纳米荧光探针，具有激发光谱宽、荧光发射光谱窄、荧光光谱可调、量子产率高、光化学稳定性高和不易分解等诸多优点。

由于不同波长的组织穿透力不同，血红蛋白、脂肪和水对近红外波长的吸收保持在一个比较低的水平，所以，生物组织在近红外波段存在“近红外窗口”，具有较高的穿透穿透深度。因此，对活体成像而言，选择激发和发射光谱位于近红外光区的荧光标记方法，将有利于活体的光学成像，特别是深层组织的荧光成像。所以，近红外荧光量子点成像系统有着很大的应用前景，尤其对活体小动物进行深层组织的近红外荧光成像有着重要的意义，除了被标记的快速的测量各种癌症模型中肿瘤的生长,并可对癌症治疗中癌细胞的变化进行实时观测评估，还可以无创伤地定量检测小动物整体的原位瘤、转移瘤及自发瘤；利用活体生物荧光成像技术可以检测到，并能连续观察其对机体的浸染过程以及抗病毒药物和抗生素对其病理过程的影响；还可应用到免疫细胞、干细胞、细胞凋亡等研究领域，如对标记在其他研究物质上进行观察，如药物、特定的生物分子等，示踪其活动及作用，在长时间生命活动检测及活体示踪方面具有独特的应用优势，然而，目前国内外极少有用近红外量子点的活体小动物荧光成像系统。

发明内容

为解决上述问题，填补该领域的技术空白，本发明提供了一种工作波长范围在近红外波段的荧光成像系统及其应用。

根据本发明的一方面，提供了一种荧光成像系统，其包括：荧光激发单元，其产生的光束照射在荧光物质上，使所述荧光物质激发出荧光；滤光片组，对由所述荧光物质激发出的荧光进行过滤，以将非荧光波段的光过滤掉；成像物镜，接收被所述滤光片组过滤后的荧光；探测器，其探测的有效波长范围为800～1700nm，通过所述成像物镜获取所述荧光物质的成像。

此外，所述探测器为InGaAs探测器。

此外，所述荧光激发单元产生的光束的波长为780～1100nm。

进一步地，所述荧光激发单元产生的光束的波长为808nm，所述荧光物质为Ag₂S量子点。

此外，所述荧光激发单元包括：激光器、耦合器、光纤和扩束模块，所述激光器发出的激光光束分别经过所述耦合器和光纤获得高斯光束，然后通过所述扩束模块将所述高斯光束的光斑的范围放大。

此外，所述激光器的工作功率大于0W且不大于15W。

此外，所述扩束模块为透过近红外光90%以上的平凹透镜。

此外，所述荧光激发单元产生的光束的路径与所述荧光物质激发出的荧光进入所述探测器的路径重合。

此外，所述成像系统还包括三维载物台，用于承载所述荧光物质。

此外，所述成像系统还包括照明单元，其提供照明光束照射在所述荧光物质上。

此外，所述成像系统还包括麻醉系统。

此外，所述成像系统还包括分别与所述荧光激发单元、成像物镜、探测器连接的计算机处理系统，所述计算机处理系统用于控制与调整所述荧光激发单元产生的光束的光路、成像物镜及采集探测器的成像信号，并对所述成像信号进行处理。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述的荧光成像系统在近红外量子点成像中的应用。

有益效果：

本发明的荧光成像系统及其应用，采用近红外激光光束照射到小动物上，激发小动物体内的量子点发出荧光，能快速、高效无损的实时观察活体小动物体内的深层组织、器官和细胞，为将来的肿瘤细胞，干细胞等方面的研究提供了高效的技术支持，而且可以观察近红外波段的其他材料的形貌特征。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，附图中：

图1是根据本发明的实施例的荧光成像系统的结构示意图。

具体实施方式