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來自瑞士蘇黎世大學和蘇黎世理工大學的研究人員開發出一種稱為(wei) 漫反射光學定位成像（DOLI）的新技術，利用它可以高分辨率、無創觀察活體(ti) 小鼠大腦深部的微血管。該技術具有卓越的分辨率，可看到深層組織，為(wei) 觀察大腦功能提供了強大的光學工具，在研究神經活動、微循環、神經血管耦合和神經退化方麵具有廣闊的應用前景。相關(guan) 研究發表在近日的美國光學學會(hui) 期刊《光學》上。
這種技術利用了1000—1700納米之間的第二近紅外（NIR-Ⅱ）光譜，這一範圍光譜的散射較少，可使顯微熒光成像的深度達到光擴散深度極限的4倍。
在各種疾病的動物模型中，熒光顯微鏡經常被用來對大腦的分子和細胞細節進行成像。但此前，由於(yu) 皮膚和顱骨的強烈光散射影響，熒光顯微鏡僅(jin) 限於(yu) 小體(ti) 積和高度侵入性的操作。此次研究首次表明，3D熒光顯微鏡可幫助科學家以非侵入性方式，高分辨率地觀察成年小鼠大腦。該顯微鏡有效覆蓋了大約1厘米的視野。
研究人員首先在模仿人體(ti) 平均大腦組織特性的組織合成模型中測試了這項技術，證明他們(men) 可以在光學不透明的組織中獲得最深達4毫米的顯微分辨率圖像。然後，他們(men) 在活小鼠身上測試了這項技術。他們(men) 給活小鼠靜脈注射了熒光微滴，追蹤這些流動的熒光微滴可以重建小鼠大腦深部微血管的高分辨率圖。觀察發現，借助DOLI技術可以完全無創地觀察到腦微血管以及血流的速度和方向。
研究人員表示，這種方法消除了背景光散射，並可在頭皮和頭骨完好無損的情況下進行。他們(men) 還觀察到相機記錄的斑點大小與(yu) 微滴在大腦中的深度有很大的關(guan) 係，這使大腦深度分辨成像成為(wei) 可能。
“在生物醫學成像領域，實現深部活體(ti) 組織的高分辨率光學觀測是一個(ge) 長期的目標。”研究小組組長丹尼爾·拉讚斯基說。
現在，研究人員正在努力優(you) 化DOLI技術，以提高其分辨率。他們(men) 還在開發改進的熒光劑，這些熒光劑更小、熒光強度更高，且在體(ti) 內(nei) 更穩定，這將大大提高該技術在清晰度和成像深度方麵的性能。
總編輯圈點
在現代醫學和生物學日新月異的今天，大腦依然是急需深度探索的前沿疆界。關(guan) 於(yu) 大腦內(nei) 部的具體(ti) 運行機製，仍有無數待解之謎。俗話說，工欲善其事，必先利其器。要搞清楚大腦的各種深層奧秘，各種先進的方法和工具必不可少。這就是最新研究成果的重要意義(yi) 所在。
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