基于LED的光声成像技术用于监测纤维蛋白支架中的血管生成

摘要： 工程化构建体的血管化对于实现植入物与宿主血液循环的整合至关重要。非侵入性监测植入构建体新生血管形成的能力对临床转化具有决定性意义。激光散斑对比分析（LASCA）作为再生医学中广泛应用的成像技术，虽具有高空间分辨率，但成像深度有限且仅对灌注血管敏感。新兴的光声（PA）成像技术能提供厘米级成像深度并具备卓越的血管显影灵敏度。将PA成像与传统超声（US）成像相结合，为再生医学中的这一挑战提供了潜在解决方案。本研究采用基于LED的PA-US双模系统，对小鼠皮下植入的纤维蛋白支架进行了为期7天的血管生成动态监测。通过LASCA和PA-US系统分别在第0天（即植入后）、1、3和7天对含/不含碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）的支架进行成像。将LASCA与PA成像的定量灌注参数与第7天的组织学血管密度进行比对，结果显示血管密度变化与两种技术测得的灌注指标一致。与LASCA不同，PA成像能清晰区分支架上下区域的新生血管差异。本研究表明，PA成像可作为再生医学应用中监测深层血管化过程的无创高敏方法。