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第43 卷第 1 期2024 年1 月Vol.43 No.119~31分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO（Journal of Instrumental Analysis）生物光学成像技术在组织穿透性方面的研究进展张玉敏，王富，林俐*，叶坚*（上海交通大学生物医学工程学院，上海200030）摘要：光学成像因灵敏度高、特异性强、无电离辐射、低成本、丰富的候选探针、可获取细胞/分子水平信息和可实时检测等优势，在临床前的基础研究和临床诊断与治疗领域具有巨大的应用价值。
但由于生物组织对光子的高散射与高吸收特性，光学成像的组织穿透深度通常非常有限，很大程度上限制了其在深部病变活体生物医学检测方面的应用，研究者们对此做了大量的努力。
随着科学技术的发展，光学技术的组织检测深度已覆盖微米到厘米甚至分米以上的范围，在生物检测、成像、诊断、术中导航等领域展现出了广阔的应用前景。
该文从常见的光学成像技术入手，对荧光成像、生物/化学发光成像、光声成像以及拉曼成像在组织穿透性方面的研究进展进行了总结与讨论，并对这些光学成像技术未来在组织穿透方面的主要研究方向进行了展望。
关键词：生物光学成像；组织穿透性；深穿透拉曼光谱中图分类号：O657.3；R318文献标识码：A 文章编号：1004-4957（2024）01-0019-13Advances in Tissue Penetration by Optical Imaging TechniquesZHANG Yu-min，WANG Fu，LIN Li*，YE Jian*（School of Biomedical Engineering，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200030，China）Abstract：Optical imaging has great potential for application in the field of preclinical basic research and clinical diagnostics and therapeutics，due to its advantages of high sensitivity and specificity，non-ionizing radiation，simplicity of equipment，low cost，rich nanoprobe candidates，ability to ob⁃tain cellular/molecular level information and real-time acquisition capability.However，due to the nature of high scattering and absorption of photons in biological tissues，optical imaging is usually limited by the shallow tissue penetration depth，which largely limits its usage for in vivo biomedical detection of deep-seated lesions. A lot of efforts have been done by researchers to overcome this is⁃sue.This paper summarizes and discusses the progress of various common optical imaging tech⁃niques，such as fluorescence imaging，bioluminescence/chemiluminescence imaging，photoacous⁃tic imaging，and Raman imaging，in terms of their research progress in tissue penetration. With the development of science and technology，the tissue detection depths of optical modalities have cov⁃ered a range from microns to centimeters or even to decimeters，and have shown broad application prospects in the fields of biological detection，imaging，diagnosis，intraoperative navigation，and so on. Finally，the main directions of future research of these optical imaging techniques in tissue penetration are prospected.Key words：optical imaging；tissue penetration；deep Raman spectroscopy近一个世纪以来，光在生物组织中的传播与分布，以及光与生物组织的相互作用引起了科学家们的广泛关注，引发了光学方法在生物医学检测与成像领域的研究热潮。
化学实验知识：“分子探针技术在化学生物学中的实验应用和原理探究”引言随着科学和技术的不断发展，分子探针技术成为了化学生物学领域不可或缺的实验技术。
分子探针技术是一种基于分子的可视化方法，通过特定分子的结构、形状和化学性质与其他分子相互作用来探究生物分子在细胞和组织中的结构、特性和功能。
本文将从分子探针技术的概念、分类以及在化学生物学中的应用和原理探究等方面进行详细的介绍和分析，从而使读者对分子探针技术有更深入的了解。
一、分子探针技术的概念和分类1.概念分子探针技术是一种特异性标记分子的技术，包括特定组合的化学和生物化学技术，使得探测分子可以识别、结合、报告、转移、变化或者透射目标分子，从而系统地探讨细胞和生物体内分子之间的相互作用、空间位置关系、生物学功能、控制机制和动态运动过程等。
2.分类分子探针技术按照其类型和用途可以分为： 1)荧光探针2)信号转导探针3)酶活性探针4)表面增强拉曼散射探针5)单分子探针等。
二、分子探针技术在化学生物学中的应用1.荧光探针荧光探针是一种常用的分子探针技术，通过荧光信号来标记、探测和观察生命分子在细胞和组织中的位置、构成和运动等信息。
荧光探针可以根据其发射光谱波长、荧光量子产率、化学稳定性和细胞性等特性来选择和设计适合的探针，并通过荧光显微技术、荧光共振能量转移技术、荧光光谱分析技术等手段来进行探究。
2.信号转导探针信号转导探针是一种通过特定分子与信号通路组分，并将信号转移到下游功能分子的分子探针技术。
信号转导探针通过特定的化学键或纳米颗粒的结构来与信号通路组分中相关分子进行结合和调控，并通过特定的信号转导组分进行信号转移，从而控制和调控下游生物学响应的发生和程度。
3.酶活性探针酶活性探针是一种通过特定分子与酶活性相关分子产生反应，并通过荧光、发光、吸收光谱或者其他信号来标记和测定酶活性的技术。
酶活性探针可以根据其酶底物、反应条件、酶活性稳定性、检测灵敏度和特异性等特性来选择和设计适合的探针，并通过特定的检测方法来进行测定和分析。
・学科交叉・分子影像学进展及其应用王霄英△(北京大学第一医院医学影像科,北京大学前沿交叉学科研究院功能成像研究中心,北京 100034)[关键词]诊断显像;分子生物学;分子探针[中图分类号]R445 [文献标识码]A [文章编号]16712167X(2007)0520555202 生物学的研究一直都是生命科学研究的重点,与医学科学紧密相连。
上世纪50年代以前的生物学研究,主要是研究生物个体组织、器官、细胞或亚细胞结构之间的相互关系。
50年代中期,随着DNA分子双螺旋空间结构的发现,生物学才真正开始了其揭开分子水平生命秘密的研究历程。
到上世纪70年代,重组DNA技术的发展又给人们提供了研究DNA的强有力的手段,于是分子生物学就逐渐形成了。
分子生物学是研究生物大分子之间相互关系和作用的一门学科,以遗传学、生物化学、细胞生物学等学科为基础,从分子水平上对生物体的多种生命现象进行研究。
分子影像学(molecular i m aging)是随着分子生物学的发展而逐渐出现并发展起来的,影像技术最早是分子生物学的研究方法之一,随着技术手段的逐渐完备和多样化,形成了自身的科学规律,进而成为分子生物学的一个分支学科。
分子影像学的定义是用影像技术在活体内进行细胞和分子水平的生物过程的描述和测量。
与经典影像诊断学不同,分子影像学探测的是疾病的分子异常,而不是对由这些分子改变所造成的最终结果———大体病理改变进行成像。
分子影像学是一个正在发展中的研究领域,远未达到成熟,现阶段主要研究内容是发展和测试新的工具、试剂在活体中进行特殊分子路径的成像方法,尤其对疾病发展过程中起关键作用的分子进行成像。
本文从分子影像学成像设备、探针及应用方面对这一新兴学科给予简要综述。
1 分子影像学常用成像技术分子影像学成像必需借助成像设备,不同的成像设备敏感性、分辨率、组织特异性不同,可相互补充,常用的分子影像学设备如下:111 光学成像光学成像无射线辐射,对人体无害,可重复曝光。
分子倒置探针技术的研究进展及应用罗志梅;张永彪;鄢纯;韩圆圆;呼锐;刘继强【摘要】分子倒置探针技术是一项新发展起来的用于目标序列捕获的分子生物学技术,该技术通过设计特异的探针对已知的特定目的基因组序列进行捕获,将目标序列DNA富集后再利用芯片杂交或测序进行检测.此技术有助于研究人员对大样本中的基因组重要区域进行研究,避免了全基因组研究费用高、分析困难等问题.并且,分子倒置探针技术弥补了杂交捕获技术、PCR捕获技术等分子捕获手段的不足,为动植物及病原菌重要DNA片段的研究提供强有力的技术支持.目前,分子倒置探针技术广泛应用于单核苷酸多态性(SNP)分型、外显子测序、拷贝数变异、杂合性丢失、体细胞突变、DNA甲基化和可变剪接等方面的研究.由于其特异性强、重复性好、操作简单、费用低廉,并对DNA完整度要求不高,适用于福尔马林石蜡包埋样本分析等特点,分子倒置探针技术的应用越来越广泛.然而,分子倒置探针技术在探针设计及数据分析软件研发等方面仍存在一些不足,还需要进一步的优化完善.为促进相关领域学者全面了解该技术,综述了分子倒置探针技术的基本原理、发展历程、技术特点及在疾病研究领域的应用,讨论了分子倒置探针技术的价值及存在的问题.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2018(034)010【总页数】9页(P49-57)【关键词】分子倒置探针技术;目标序列捕获;疾病研究【作者】罗志梅;张永彪;鄢纯;韩圆圆;呼锐;刘继强【作者单位】北京康普森生物技术有限公司,北京 102206;北京大数据精准医疗高精尖创新中心北京航空航天大学,北京 100191;北京康普森生物技术有限公司,北京102206;北京康普森生物技术有限公司,北京 102206;北京康普森生物技术有限公司,北京 102206;北京康普森生物技术有限公司,北京 102206【正文语种】中文高通量测序技术的快速发展促进现代基因组学研究的蓬勃发展，然而全基因组测序因成本昂贵，分析过程复杂，使科研人员倍感压力［1］，目标序列捕获技术的出现，在很大程度上缓解了上述的问题。
精准医疗影像先行成明富【期刊名称】《淮海医药》【年(卷),期】2017(035)002【总页数】3页(P127-129)【作者】成明富【作者单位】解放军第123医院医学影像科,安徽蚌埠 233015【正文语种】中文2015年1月20日,美国总统奥巴马在国情咨文演讲中提到了“精确医疗计划”，特别强调精准医疗是建立在了解个体基因、环境、生活方式的基础上的新型的疾病治疗和预防的方法。
疾病出现形态学上的改变一般都明显晚于基因、分子、代谢及功能变化，因而基于形态学的传统影像学方法在早期发现和诊疗疾病方面具有局限性。
现代影像设备不断改进完善，检查技术和方法也在不断创新丰富，单纯依赖放射线诊断的时代已一去不复返，影像诊断已从单一依靠形态变化进行诊断发展成为集形态、功能、代谢改变为一体的综合诊断体系。
医学影像学是临床医学技术发展最迅猛、新技术应用最活跃的领域，在精准医学时代面临全新的机遇和挑战。
计算机断层成像(CT)、磁共振成像(MRI)、正电子发射断层成像(PET)、超声成像等无创成像技术在疾病筛查与诊断流程中得到长期而普遍的使用，新型大型医疗设备具有高空间、高时间分辨率、特定组织信息分辨率及丰富的功能成像，在心脑血管、心脑功能成像、微小病灶、器官的多维可视化等方面技术进步迅速，为精准医疗提供了海量信息及精准诊断。
1.1 计算机断层成像(CT) 自从1973年开始应用于临床至今，在常规体检、疾病筛查与诊断、术前制定及术后评估等方面发挥着越来越重要的作用。
现如今多源CT、能谱CT与造影技术已能实现快速的亚毫米精度成像，可实现对被照射物体的性质识别、定量分析或减少X射线辐射剂量等应用，在骨科、心脑血管等组织结构成像上成为新的金标准。
CT灌注成像已运用于临床缺血性脑病的评价、良恶性肿瘤的鉴别、肿瘤疗效观察和肿瘤残存与复发的评价。
虚拟平扫(VNC)是双能量技术的诸多临床应用之一，与普通平扫相比，不仅提供了足够的图像质量，同时还减少了(26.7±9.7)%剂量，还可进一步获得水(钙)、水(脂)、碘(钙)等多组影像，对于区别对比剂与钙化、判断物质成分等十分有利[1]。
肿瘤MR分子影像学研究进展
吴沛宏;王国慧
【期刊名称】《国际放射医学核医学杂志》
【年(卷),期】2005(029)003
【摘要】MR分子影像学以分子生物学为基础,借助MRI技术在活体状态下从分子、基因水平对肿瘤进行更早期、更特异性诊断与监测治疗效果.目前关于MR分子影
像研究多集中于MR特异性分子探针的制备、肿瘤血管形成显像、报告基因显像、波谱显像等方面,由于MR具有精确的空间定位及功能成像等优势,因此在肿瘤分子影像研究中具有极大的发展潜力,将在21世纪肿瘤的诊断与治疗中发挥重要作用.【总页数】4页(P139-142)
【作者】吴沛宏;王国慧
【作者单位】510060,广州,中山大学附属肿瘤医院医学影像与介入中心;510060,广州,中山大学附属肿瘤医院医学影像与介入中心
【正文语种】中文
【中图分类】R445.2
【相关文献】
1.肿瘤微环境分子影像学研究进展 [J], 张扬;付贵峰
2.内皮抑素及内皮抑素基因抗肿瘤的分子影像学研究进展 [J], 张贺诚;陈正光
3.肿瘤血管内皮生长因子的分子影像学研究进展 [J], 李韩建;涂蓉;潘为民;
4.甲状腺恶性肿瘤分子影像学诊断研究进展 [J], 王妙维;李波;屈云
5.肿瘤干细胞活体示踪的分子影像学研究进展 [J], 王芮;姜立新
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多重共振效应(multi-resonance，mr)产生的tadf寿命概述说明1. 引言1.1 概述多重共振效应（multi-resonance，mr）是一种影响有机发光材料中寿命的重要现象。
随着近年来对有机电致发光（organic electroluminescence, OEL）的研究日益深入，人们对探索和理解多重共振效应对材料寿命的影响越发感兴趣。
在本篇文章中，我们将就多重共振效应产生的延迟荧光（delayed fluorescence, TADF）寿命进行综述和分析。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分：引言、多重共振效应产生的TADF寿命、TADF寿命测量与分析方法、多重共振效应在其他领域中的应用和意义以及结论。
通过对这些内容的全面介绍和讨论，我们旨在深入探讨多重共振效应产生的TADF寿命，并展望其未来研究方向。
1.3 目的本文旨在提供一个全面且系统的概述，以帮助读者更好地理解并认识多重共振效应如何影响TADF寿命。
我们将首先介绍多重共振效应及其对TADF寿命的影响机制，然后介绍常用的TADF寿命测量技术及数据处理方法，以加深对多重共振效应研究的理解。
此外，我们还将探讨多重共振效应在功能材料和生物医学等领域中的应用和意义，并对其未来发展趋势进行展望。
通过本文的阅读，读者将能够获得对多重共振效应产生的TADF寿命的全面认识，并了解其在相关领域中的潜在应用价值。
同时，本文也为未来开展更深入、细致的研究提供了一些建议和思路。
2. 多重共振效应产生的tadf寿命2.1 多重共振效应概述在有机发光材料研究中，多重共振效应是一种重要的现象。
它指的是分子内部存在多个共振态之间的相互作用，这些共振态可能包括电子激发态、振动激发态等。
当这些共振态与外界光场或其他分子之间发生耦合时，就会引起能量和电荷转移的过程，从而影响材料的光致发光特性。
2.2 TADF（三重态活性延迟荧光）介绍TADF是一种新兴的有机发光技术，它基于由三重态到单重态的反转过程来实现高效率的发光。
