【微型光譜儀應(yīng)用】微型光譜儀在熒光顯影技術(shù)中的應(yīng)用

一、背景

       目前很多癌癥可以通過手術(shù)得到有效治愈，但是還需要定期復(fù)查防止癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)。癌細(xì)胞之所以轉(zhuǎn)移，通常是因?yàn)闈摲陌┘?xì)胞沒有被發(fā)現(xiàn)，如果醫(yī)生能夠通過更好的方法來(lái)分辨癌細(xì)胞，將有機(jī)會(huì)高效降低癌癥的復(fù)發(fā)率。

二、應(yīng)用概述

       美國(guó)研發(fā)一種熒光「顯影劑」，能使癌細(xì)胞變亮，幫助外科醫(yī)生直觀的看到患者體內(nèi)的癌細(xì)胞，甚至還可以提前發(fā)現(xiàn)沒有看到的癌細(xì)胞，以便醫(yī)生一次性切除。這種「顯影劑」是注射名為靛氰綠（ICG）的染料，在手術(shù)前一天給患者大劑量的投藥，當(dāng)醫(yī)生用紅外線光照射時(shí)，癌細(xì)胞會(huì)發(fā)出熒光綠色，從而幫助外科醫(yī)生進(jìn)行精準(zhǔn)切除。

圖1 熒光顯影劑活體實(shí)驗(yàn)圖

       一家專注于泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤及其它重大疾病領(lǐng)域的全球化創(chuàng)新藥制造商使用了海洋光學(xué)光譜儀對(duì)不同的熒光顯影劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

       在實(shí)驗(yàn)過程中，使用不同波長(zhǎng)的近紅外激發(fā)光源，激發(fā)相同物質(zhì)不同濃度溶液以及相同濃度不同物質(zhì)溶液的熒光顯影劑，通過觀測(cè)激發(fā)的熒光的位置以及熒光強(qiáng)度，探索不同熒光顯影劑的最佳激發(fā)波長(zhǎng)，比較不同顯影劑的激發(fā)效率，從而獲得適用于人體的最佳的顯影劑藥物，在實(shí)驗(yàn)過程中只需將配置好的顯影劑溶液放置在圖3實(shí)驗(yàn)裝置的色皿中，即可立即從光譜儀軟件中顯示該顯影劑溶液的熒光位置和強(qiáng)度大小，如圖2所示。使用海洋光學(xué)便攜式的微型光譜儀，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。

圖2：不同熒光顯影劑熒光強(qiáng)度分布圖

圖3：測(cè)試熒光顯影劑實(shí)驗(yàn)裝置圖

三、實(shí)驗(yàn)裝置

       因?yàn)闊晒怙@影劑的受激發(fā)熒光偏弱，為了能夠得到理想的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們配置了靈敏度比較高的專門適合于弱光測(cè)試的QEPRO光譜儀,典型配置如下：

       典型配置如下：

四、結(jié)語(yǔ)

       通過研究熒光顯影劑受激發(fā)熒光的位置以及熒光強(qiáng)度，可以分析不同熒光顯影劑的最佳激發(fā)波長(zhǎng)，同時(shí)也可以比較不同顯影劑的激發(fā)效率，從而獲得更適用于人體的最佳的顯影劑藥物，相比于大型臺(tái)式熒光光譜儀而言，使用海洋光學(xué)熒光測(cè)試系統(tǒng)，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率，降低了實(shí)驗(yàn)成本。