用于动态光学纳米温度测量的创新成像技术
由国家科学研究所 (INRS) 的梁晋阳教授和 Fiorenzo Vetrone 教授团队开发的一种新的成像技术可以在没有接触的情况下测量二维温度。这种准确的实时温度检测有朝一日可以改善光热疗法,并有助于皮肤癌的早期诊断。
这项技术被称为单次光致发光寿命成像测温 (SPLIT),它基于掺杂稀土离子的纳米粒子的发光。 “这些纳米颗粒被认为是纳米温度计,因为它们的发光特性会随着环境温度的变化而变化。它们还具有生物相容性,”Vetrone 教授说。
SPLIT 不是逐点对发光进行成像,这很耗时,而是使用一种新型的超高速相机来跟踪这些纳米粒子的发光在每个空间点中衰减的速度。然后可以通过检查发射的光消失的速度来感测温度。由于是实时的,所以 SPLIT 可以实时跟踪现象的发生。
这是第一次,它可以利用纳米粒子的寿命与移动的样品进行发光测温。 “与现有的测温技术相比,SPLIT 速度更快,分辨率更高。这可以通过先进且经济的解决方案实现更准确的温度传感。”梁教授说。
梁教授和维特龙教授认为,除其他外,SPLIT 技术可以提高检测和治疗皮肤癌的能力。目前,检测黑色素瘤,尤其是微小黑色素瘤的能力仍然有限。现有的诊断方法受限于其侵入性、分辨率和准确性,导致大量不必要的活检。
因此,光学测温法可用于检测癌细胞,其快速代谢导致温度高于正常组织,使其在 SPLIT 时更明显。
为了检测黑色素瘤,诊所可以使用热像仪,但分辨率较低。 “SPLIT 标志着技术发展的重要一步。凭借高分辨率,该技术可用于精确定位癌性痣。”梁教授说。
除了检测之外,该技术还可用于监测某些治疗类型期间的光剂量。例如,光热疗法通过暴露在近红外光下产生的热量来攻击癌细胞。 “我们想根除癌症,但不是周围组织,所以如果温度过高,治疗可能会减少或停止一段时间。如果它太低,我们可以增加光照以获得正确的剂量,”Vetrone 说。
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