Die Erkundung der tiefen Gewebe mit photoakustische Bildgebung

Die Erkundung der tiefen Gewebe mit photoakustische Bildgebung

2020-03-06

Photoakustische Bildgebung gewonnen hat weltweite Aufmerksamkeit für die Aufnahme von Bildern ohne Schmerzen zu verursachen oder mit ionisierender Strahlung. Vor kurzem, haben viele Forscher stark studierte beobachten, tiefen Gewebe zu gelten photoakustische Bildgebung im klinischen Diagnose und Praktiken.

Prof. Chulhong Kim von Kreativen IT-Engineering von POSTECH und seine Schüler, Byullee Park durchgeführt, gemeinsame Forschung mit Prof. Hyungwoo Kim und Kyung-Min Lee von Cheonnam National University und schlug ein neues Kontrastmittel für die photoakustische Bildgebung der tiefen Gewebe. Sie verwendet eine nickel-Basis-Nanopartikel als Kontrastmittel absorbiert Licht bei den 1.064 nm Wellenlänge. Sie erhalten Bilder, die Gewebe zu durchdringen, um eine maximale 3.4 cm Tiefe lebenden Tieren, das ist das tiefste Bild beobachtet mit dieser Wellenlänge im Vergleich zu den vorherigen Studien.

Das Prinzip der photoakustische Bildgebung, die es erlaubt, Lichter werden absorbiert durch Gewebe, die dann bewirkt, dass eine thermoelastische expansion der Gewebe der Organe sofort. Dies erzeugt Schallwellen (PA) – Signale, die erkannt werden, wie der Ultraschall-wave-sensoren, die Herstellung von Bildern. Die herkömmliche optische mikroskopische imaging-Technologien erlauben nur die Beobachtung Gewebe 1 mm in der Tiefe. Auf der anderen Seite, die photoakustische imaging system produziert Bilder von tiefen Geweben bei Tieren und Menschen basiert auf optischen Kontrast.

Allerdings photoakustische Bildgebung ist eine Herausforderung, trotz intensiver Forschungsaktivitäten zu beobachten, tiefen Gewebe, in verschiedene Organe näher. Es ist schwierig, genügend Licht bei 650-900nm Wellenlänge mit einem erschwinglichen Preis, der tiefen Gewebe des Körpers. Aus diesem Grund, die kommerzielle und klinische Umsetzung von photoakustische Bildgebung sind eine Herausforderung.

Um dies zu verbessern Beschränkung der photoakustische Bildgebung, die das Forscherteam führte eine Nanopartikel-nickel-basiertes Kontrastmittel, das Licht absorbiert, spezifisch und stark an den 1.064 nm Wellenlänge, zu beobachten, tiefen Gewebe. Sie überprüft die Biokompatibilität von nickel-Nanopartikeln und erhalten photoakustische Bilder in tiefes Gewebe (3.4 cm Tiefe) von Lymphknoten, Magen-Darm-Trakt, und Blasen live Ratten durch einfügen von Nanopartikeln.

Der erste Autor des Papiers, Byullee Park sagte, „Diese Forschung unterscheidet sich von den früheren Studien, dass kurze Wellenlänge. Wir verwendeten lange Wellenlänge Laser und waren in der Lage, zur Minimierung von Schäden im Gewebe. Wir waren auch in der Lage, Bilder zu erhalten, der tiefer liegenden Gewebe durch die Bereitstellung von Leuchten, die den Organen tief im inneren des Tieres.“

Wenn diese neu entwickelte photoakustische imaging-Technik wird angewendet, um die klinische Praxis, kann es helfen, die Diagnose von Krankheiten im Zusammenhang mit der tiefen Organen durch die Produktion von Bildern der Blutdruck, und ohne ein Risiko der Exposition gegenüber Strahlung, im Gegensatz zu anderen bildgebenden Methoden, die Strahlung verwenden, wie Computertomographie (CT). Darüber hinaus Laser 1.064 nm Wellenlänge sind vergleichsweise kostengünstig und können verwendet werden, mit anderen kommerziellen Ultraschall-Maschinen, die macht wahrscheinlich seinen frühen klinischen Anwendungen.