近日來自斯坦福大學的研究人員開發了一種新型成像技術。相比于傳統的染料，新技術采用的熒光納米碳管材料可在小鼠上獲得深入數厘米的高清晰圖像。這一研究成果在線發表在《美國*院刊》（PNAS）上。

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領導這一研究的是華人科學家戴宏杰教授，其早年畢業于清華大學。1992年戴宏杰進入美國哈佛大學攻讀博士，博士畢業后師從美國來斯大學諾貝爾獎提名人開展博士后研究（導師第二年獲諾貝爾獎）。兩年后，進入美國斯坦福大學大學擔任助理教授、副教授。2006年被評為終身教授，是該校zui年輕的終身教授。戴宏杰教授以其在納米材料研究中的突出貢獻，多次獲得中國國家杰出青年獎，北美青年科學家獎，美國國家純化學獎。2009年被評選為美國藝術與*（American Academy of Arts and Science）院士。2011年2月入選*一百化學家名人堂榜單。*曾對其事跡進行專題報道，美國《世界日報》等許多華文報紙也都曾以大版篇幅報道。

“過去我們曾用相似的碳納米管將藥物傳送至實驗小鼠體內用于治療腫瘤，然而我們并不知道藥物傳送的確切部位，”戴宏杰教授說：“利用新型的熒光納米管技術，我們能夠同時實現藥物傳遞和實時成像，從而評估出藥物攻擊靶點的準確度。”

在這篇文章中，研究人員將單壁納米碳管注入到小鼠體內，并觀察到納米管隨著血液循環被傳送到小鼠的內臟中。當研究人員將激光投向小鼠時納米管發射出明亮的熒光，進而研究人員通過照相機感測到納米管的近紅外線波長，從而拍攝下圖像。通過這種方法，研究人員觀測到了藥物通過小鼠身體的整個過程。

新型納米管的關鍵性特點在于它發光的近紅外線波長不同于大多數的常規染料。小鼠和人類的生物組織通常在小于900nm 波長范圍內發出自身的熒光，而這與目前常規的生物相容性有機熒光染料的波長范圍有所重合。因而背景熒光會對熒光染料生成的圖像進行干擾。戴宏杰研究小組開發的納米管的波長范圍為1000-1400nm。在這一波長范圍內幾乎沒有任何自然組織熒光，從而將背景“噪音”降至了zui低水平。

此外，由于近紅外波長范圍越長組織散射的光線就越少，納米管的另一個優勢在于可減少光線在小鼠體內遷移造成的圖像彌散。

在新研究中，戴宏杰與他的研究生Sarah Sherlock以及Kevin Welshe首先將納米管注射至小鼠血管中，在數秒鐘之后他們就觀察到熒光納米管通過了小鼠的肺和腎臟，并在隨后進入到脾臟和肝臟中。研究小組在對循環納米管數字視頻圖像進行了一種稱作“主成分分析”的處理后獲得了更高質量的圖像。

 “脾、胰腺及腎臟的原始圖像反映的是一種泛化的信號，”Sherlock說：“通過處理我們能夠獲取到信號的細微變化，從而分辨出通過不同器官的*信號。”

“現在我們就能夠真正地了解哪些物質進入到或阻隔在了其他器官之外，”戴宏杰說。“盡管我之前從未想象過這些納米管能夠在動物體內獲得如此深入的成像。當我看到這些圖像的時候，我不禁贊嘆道小鼠的身體都為之變得透明了。”

來源：生物通