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發布時間:2019-07-20         浏覽次數:15

2019621日,我院青年老師趙慶亮博士的研究論文“Depth-Resolved Enhanced Spectral-Domain OCT Imaging of Live Mammalian Embryos Using Gold Nanoparticles as Contrast Agent”在線發表于國際知名期刊SmallIF 10.856JCR 1區)上。該論文結合分子影像納米造影方法,在趙慶亮博士自主研發的高分辨大視野譜域 OCT (SD-OCT) 系統基礎上,采用貴金屬金納米顆粒與活體胚胎體外共孵育的策略,並通過DDA離散偶極子近似理論精確模擬了GNRs的物理光學特性,實現了對早期胚胎發育的高分辨2D/3D活體結構與功能成像,定量分析了胚胎在不同發育階段的心髒面積和體積的變化,爲臨床胚胎發育學和器官先天性缺陷的形態學研究,提供了一定的技術支持與理論依據,在胚胎發育學研究中具有廣闊的應用前景

大多數胚胎發育異常發生在器官形成的早期,胚胎發育過程中高分辨形態學變化和實時可視化是研究先天性畸形的關鍵。小鼠胚胎是研究人體解剖和生理發育的經典模型。因此,研究早期器官形成過程中的小鼠胚胎發育可以爲了解人類先天缺陷提供重要依據。光學相幹層析成像(OCT)作爲一種無創成像技術,不僅具有較高的空間分辨率,而且具有毫米級的穿透深度,已被廣泛應用于眼科學的結構功能成像、心血管疾病、腦功能等領域。然而,在活體下高分辨實現早期胚胎的成像存在一定困難,且由于組織本身的高散射特性,嚴重影響了OCT信號的檢測,組織結構可視化能力也隨深度增加而顯著減弱。GNRs在近紅外(NIR)區域高效吸收的特性使光子能夠穿透生物組織的光譜窗口,從而提高胚胎內部的成像深度。

本研究采用SD-OCTGNRs相结合技术,基于其與系统中心波长等离子共振效应,实现了活体小鼠胚胎2D/3D成像,並利用電感耦合等離子體質譜法實現了體外培養的胚胎金含量分析。結果表明,經GNR處理後小鼠胚胎的空間定位更加准確,器官邊界的對比更加明顯,三維圖像可視化效果更加清晰,精確定量的不同時期胚胎的心髒面積和體積的特征,爲檢測小鼠器官發育和先天性結構異常提供了一種新的具有發展潛力的影像學方法。

厦门大学医学院黄雅丽博士、李鸣晖硕士與我院硕士研究生黄豆豆为该论文的共同第一作者,陈小元教授、赵庆亮博士與黄雅丽博士为该论文的共同通讯作者,该研究成果得到了国家自然科学基金、厦门市科技计划项目,医学與生命科学学部双一流等项目资助,其中,自主搭建OCT設備獲得學部雙一流經費的全額資助。 

全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201902346。

(分子影像中心  赵庆亮)