- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
功能性近红外光谱(fNIRS)神经影像在运动-认知科学中的应用:一项聚焦方法学的系统综述
摘要: 为保证认知过程良好运转,大脑必须获得充足的氧气和血液供应。近年研究证据表明,体力活动可改变脑部氧合与血流动力学状态。要深入理解脑氧合/血流动力学、体力活动与认知之间的关系,应用尖端神经影像工具至关重要。功能性近红外光谱技术(fNIRS)因其能无创量化人脑中氧合血红蛋白(oxyHb)与脱氧血红蛋白(deoxyHb)浓度变化,特别适合研究体力活动/运动对脑氧合及血流动力学的影响。但目前该技术在应用规范、数据处理与分析方面尚无明确标准,在运动-认知科学领域的应用也存在显著异质性。本综述旨在总结当前fNIRS应用于以下研究的测量方法学知识:(i)不同体力活动干预前后认知测试期间的皮层血流动力学反应;(ii)考虑参与者体能水平的横断面研究?;诙?5篇相关文献的方法学回顾,我们为运动-认知科学领域的未来fNIRS研究提出建议。
关键词: 工作记忆、执行功能、认知、体育活动、光学成像、功能性近红外光谱技术
更新于2025-09-23 15:21:21
-
利用双模光学与顺磁性纳米探针跨越血脑肿瘤屏障靶向胶质瘤
摘要: 在脑肿瘤治疗中,将纳米颗粒穿越血-肿瘤屏障存在重大障碍。研究人员将临床常用的MRI造影剂GdDOTA和近红外荧光染料DL680共轭连接到G5代PAMAM树枝状大分子上,从而制备出兼具MRI与近红外双模态成像功能的纳米制剂。系统性给药后,该纳米制剂显示出对胶质瘤的特异性富集,这可能源于增强渗透滞留效应。体内MRI检测显示该制剂仅存在于胶质瘤组织而未见于正常对侧脑组织;这一发现通过活体及离体荧光成像得到验证。生物分布研究表明,该制剂主要聚集于胶质瘤病灶和肝脏——后者是G5代树枝状大分子制剂的排泄途径。
关键词: 肿瘤血脑屏障、磁共振成像、双模态、胶质瘤、光学成像
更新于2025-09-23 15:21:21
-
??和锝配位的硅罗丹明作为双模态SPECT与光学成像的近红外探针
摘要: 荧光硅罗丹明经修饰后可与Re(I)及99mTc(I)三羰基核心形成配合物。相应配合物展现出作为SPECT与体外光学成像双模态探针的适宜特性。值得注意的是,这种新型水溶液稳定型功能化硅罗丹明在配位后仍保持优良光学性能(PBS缓冲液中量子产率QY=0.09,吸收波长λabs=654 nm,发射波长λem=669 nm),并显示出具有潜力的近红外光学特性,可应用于潜在的体内双模态显像(如闪烁扫描成像与光学成像联用),例如用于放射与荧光引导的肿瘤切除术。
关键词: 单光子发射计算机断层扫描、光学成像、近红外成像、锝、铼、硅罗丹明
更新于2025-09-23 15:21:01
-
高动态范围荧光成像
摘要: 高动态范围内的荧光采集与图像显示极具价值。然而当前光电探测器和成像CCD有限的动态范围,制约了单次图像采集时可同步捕获的荧光强度范围。这对生物样本成像尤为棘手——蛋白质表达存在显著波动,导致生物图像常出现信号饱和区或淹没于背景噪声中的区域,造成信息丢失。本文综述了我们团队与其他研究者近期将传统技术拓展至高动态范围荧光成像的工作,这些策略在神经连接图谱绘制、血管成像、生物分布研究以及单细胞与器官水平的药理成像等生物学领域具有广泛应用。
关键词: 光学成像、活体显微镜技术、药物成像、体内成像、高动态范围
更新于2025-09-23 15:21:01
-
色氨酸自组装与锌(II)配位纳米粒子的合成、表征及荧光研究
摘要: 肽类/氨基酸具有生物可降解性和生物相容性,在过去几十年中被广泛用作生物工程和医学应用的理想生物材料。然而,当它们作为生物诊断和靶向药物监测的光学成像探针时,有时会表现出非常有限的内在光学特性。在此,我们合成了新型色氨酸自组装锌(II)配位纳米颗粒(TZFNPs),将色氨酸的固有荧光发射峰从紫外区(270 nm)红移至可见光区(470 nm)。此外,当与荧光试剂4-氯-7-硝基苯并呋咱(NBD-Cl)配位后,TZFNPs的荧光信号不仅在体外直接增强,在细胞环境中也得到进一步提升。我们还研究了这些TZFNPs转入U2OS和HeLa细胞系内后的荧光信号。这些荧光纳米颗粒具有固有荧光特性,适用于生物成像。我们希望它们能为医学科学从诊断到临床试验的进一步应用开辟新途径。
关键词: 色氨酸、纳米粒子、胰蛋白胨、荧光、自组装、光学成像
更新于2025-09-23 15:19:57
-
通过大鼠岛叶皮层光学成像揭示mTOR抑制剂对神经性疼痛的影响
摘要: 在疼痛矩阵中,岛叶皮质(IC)主要参与辨别性感觉和动机性情绪。损伤部位的异常信号传导会引发神经病理性疼痛,并产生增强的突触可塑性。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)复合物是蛋白质合成的关键调节因子,参与突触可塑性的调控。迄今为止,尚无关于使用mTOR抑制剂(如Torin1和XL388)治疗神经病理性状态后岛叶皮质光学信号变化的报道。因此,我们旨在确定mTOR抑制剂(Torin1和XL388)的镇痛效果,并观察治疗后岛叶皮质光学信号的变化。在神经病理性手术后的成年雄性Sprague-Dawley大鼠中测量机械阈值,并在术后第7天通过向岛叶皮质微注射Torin1或XL388来评估抑制剂的疗效?;袢」庋藕乓怨鄄靘TOR抑制剂治疗前后岛叶皮质对外周刺激的神经元活动反应。结果显示,抑制剂在岛叶皮质微注射后4小时表现出最有效的缓解作用。在光学成像中,Torin1和XL388治疗后光学信号的峰值振幅和激活区域面积均减小。然而,在溶剂应用前后,岛叶皮质的光学信号未出现显著变化。这些发现表明,Torin1和XL388与过度表现的岛叶皮质神经元活动的缓解相关,并推测其可减弱突触可塑性。
关键词: 神经性疼痛、岛叶皮质(IC)、光学成像、皮层活动、mTOR复合物
更新于2025-09-23 15:19:57
-
激光阵列光束在肝脏组织中的传播
摘要: 研究了激光阵列光束在鼠肝组织中的传播。采用肝脏组织的湍流功率谱,通过扩展的惠更斯-菲涅耳方法计算生物肝组织中观测点的光强分布和光束展宽。基于子光束数量、光源尺寸、波长及阵列环半径等参数,模拟了光束分布与光束展宽的变化规律。当激光阵列光束的子光束数量、光源尺寸、波长及环半径改变时,被照射的生物组织会呈现不同的光束分布和光斑半径变化。通过分析这些传播光束的变化特征并与测试案例对比,可诊断出生物肝组织中的癌症和肿瘤等异常病变。
关键词: 光波传播、组织湍流、有效光束斑点半径、光强、光学成像
更新于2025-09-23 15:19:57
-
不符合锯齿状息肉综合征标准的锯齿状病变患者中窄带成像与高清白光内镜的比较:一项串联结肠镜随机对照试验
摘要: 背景:对于既往发现大于5毫米但未完全符合锯齿状息肉综合征(SPS)标准的锯齿状病变患者,窄带成像(NBI)在检测锯齿状病变方面是否比高清白光内镜(HD-WLE)更有效尚不明确。 方法:我们对连续入组的患者开展了一项随机交叉试验,这些患者既往至少检出1枚≥10毫米的锯齿状息肉或≥3枚>5毫米的锯齿状息肉(均位于乙状结肠近端)。五位经验丰富的内镜医师在同一天进行顺序结肠镜检查,检查顺序按1:1比例随机分配为NBI-HD-WLE组或HD-WLE-NBI组。所有顺序结肠镜检查均由同一位内镜医师完成。 结果:共纳入41例患者。两个队列(NBI-HD-WLE组n=21;HD-WLE-NBI组n=20)的基线特征相似。NBI与HD-WLE在锯齿状病变检出率方面无差异:首次退镜分别为47.4%与51.9%(OR 0.84,95%CI:0.37-1.91),第二次退镜亦无差异。同样,NBI与HD-WLE的息肉漏诊率也无差异:21.3%与26.1%(OR 0.77,95%CI:0.43-1.38)。对9例患者(22%)进行随访结肠镜检查后,其被重新归类为SPS患者。 结论:对于既往存在锯齿状病变的患者,NBI与HD-WLE的锯齿状病变检出率相当。缩短监测性结肠镜检查间隔可提高漏诊锯齿状息肉的检出率,并可能使约五分之一患者的SPS诊断发生改变。
关键词: 结肠镜检查、光学成像、窄带成像、结肠息肉
更新于2025-09-23 15:19:57
-
2117纳米高峰值功率声光Q开关Ho:Y2O3陶瓷激光器
摘要: 2012年12月13日,嫦娥二号探测器在近距离飞越小行星(4179)图塔蒂斯期间揭开了它的神秘面纱。此次飞越过程中,探测器的光学成像与导航完全依靠地面无线电跟踪及预设的地面指令序列完成。本文基于该独特飞越模式所确定的动力学、光学及无线电约束条件,建立了一套嫦娥二号与图塔蒂斯相对轨迹的估计算法体系。本研究首次通过多幅光学图像精确复现了嫦娥二号与图塔蒂斯相遇的核心过程。除构建严格的光度立体模型外,还考虑了光照导致的阴影效应以及光学图像中质心(COM)与形心(COF)的偏差问题。利用120公里及以内距离拍摄的图像,估算出航天器相对于天体形心的轨迹,其位置误差椭圆主轴框架下的标准一σ不确定度为(67米、20米和11米),并计算出嫦娥二号与图塔蒂斯形心的最近接近距离为1557±11米——该精度较先前数百米不确定度的结果有显著提升?;谙惹敖⒌耐妓偎剐巫茨P?,估算出航天器相对于天体质心的轨迹不确定度为(211米、34米和17米),相应最近距离估值为1451±18米。本研究的算法与成果对评估此次飞越任务性能具有重要价值,亦可为类似近距离接近中的光学导航提供参考。此外,我们的结果有助于精确测定图塔蒂斯的自转轴。
关键词: 嫦娥二号探测器、光学成像、相对轨迹、最近接近距离、约束条件
更新于2025-09-23 15:19:57
-
用于癌症外泌体多重鉴别的近红外余辉半导体纳米聚复合物
摘要: 作为从源细胞继承遗传和蛋白质信息的纳米级胞外载体,外泌体的检测对癌症早期诊断具有重要前景。然而,具有高特异性和低介质背景的光学传感器在外泌体检测中仍具挑战性。本研究首次开发出无需实时光照激发的发光纳米传感器,可实现癌症外泌体的多重区分。该余辉发光纳米传感器由近红外(NIR)半导体聚电解质(ASPN)与淬灭剂标记的适体静电复合而成。由于ASPN与淬灭剂间高效的电子转移,纳米复合物(ASPNC)的余辉信号初始被淬灭;而当存在适体靶向的外泌体时,ASPN/淬灭剂间距增大从而激活余辉信号。由于余辉检测在光照停止后进行,样品背景信号大幅降低,使其在细胞培养液中的检测限比荧光检测低近两个数量级。更重要的是,只需改变适体序列即可轻松定制ASPNC来检测不同外泌体蛋白。这种结构多功能性使ASPNC能对多个外泌体样本进行正交分析,有望精确定位外泌体的细胞来源以实现癌症诊断。
关键词: 光学成像、半导体聚合物、纳米材料、生物传感器、外泌体
更新于2025-09-23 02:50:56