上海交大團隊增強透射拉曼光譜穿透性 可用于臨床診斷
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】上海交通大學研究團隊結合自制的透射拉曼裝置和超亮SERS納米探針，開發(fā)了一種拉曼檢測/成像系統(tǒng)，在光照安全劑量內(nèi)實現(xiàn)了拉曼光學信號穿透14厘米肌肉組織的檢測，證明透射拉曼光譜有望成為未來臨床癌癥診斷的可行工具。該項研究成果近日發(fā)表于Small methods雜質(zhì)。
在無創(chuàng)腫瘤檢測中，光學檢測成像與傳統(tǒng)與計算機斷層掃描、核磁共振等成像技術相比具有實時、高靈敏、非電離輻射、采集方便等特點，而且在采集時間、儀器成本等方面也存在優(yōu)勢，因此已經(jīng)逐漸發(fā)展成為腫瘤診斷的重要檢測技術。但是，由于生物組織對光子強烈的散射和吸收作用，光學檢測方法存在組織穿透深度較低，無法檢測深層病灶的問題，制約了其在腫瘤檢測中的進一步發(fā)展。
在各種光學成像技術中，具有高組織穿透能力的透射拉曼光譜技術是腫瘤光學檢測的一個突破口。目前透射拉曼光譜技術的臨床應用還存在多個問題，如文獻報道的透射拉曼光譜技術的檢測深度或組織厚度仍無法滿足人體檢測的需求，光子在透射拉曼檢測中的傳播過程以及測量因素如何決定信號尚不清楚，以及臨床激光的光安全性等。
針對以上問題，上海交通大學的研究團隊從透射拉曼光譜測量過程中拉曼光子傳播的理論建模和計算入手，開展了相關研究。研究表明，SERS納米探針的亮度可以直接增加檢測深度/透射組織厚度，采用較大的激光束尺寸在降低功率密度的同時幾部不影響對深部病灶的透射拉曼檢測強度等。
在此基礎上，研究團隊設計制備了超亮SERS納米探針，并結合自制的透射拉曼裝置，開發(fā)了一種拉曼檢測/成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用了低至單顆粒檢測水平的超亮SERS納米探針，加強了拉曼檢測的深度；樣品表面的激光功率密度低于安全光照劑量閾值，安全性也較高。
在實驗中，研究團隊利用該系統(tǒng)成功地在安全光照劑量內(nèi)通過體外14 cm厚的組織實現(xiàn)了對包埋在其中的SERS納米探針的檢測，相較于其他已報道的透射拉曼光譜檢測研究，，穿透深度提高了約97%。該項研究進一步推動了透射拉曼光譜技術應用于臨床檢測的研究，為臨床腫瘤檢測提供了另一種可能的方法。
(資料來源：上海交大)
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