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上海交通大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合自制的透射拉曼裝置和超亮SERS納米探針，開發(fā)了一種拉曼檢測(cè)/成像系統(tǒng)，在光照安全劑量內(nèi)實(shí)現(xiàn)了拉曼光學(xué)信號(hào)穿透14厘米肌肉組織的檢測(cè)，證明透射拉曼光譜有望成為未來臨床癌癥診斷的可行工具。該項(xiàng)研究成果近日發(fā)表于Small methods雜質(zhì)。

在無創(chuàng)腫瘤檢測(cè)中，光學(xué)檢測(cè)成像與傳統(tǒng)與計(jì)算機(jī)斷層掃描、核磁共振等成像技術(shù)相比具有實(shí)時(shí)、高靈敏、非電離輻射、采集方便等特點(diǎn)，而且在采集時(shí)間、儀器成本等方面也存在優(yōu)勢(shì)，因此已經(jīng)逐漸發(fā)展成為腫瘤診斷的重要檢測(cè)技術(shù)。但是，由于生物組織對(duì)光子強(qiáng)烈的散射和吸收作用，光學(xué)檢測(cè)方法存在組織穿透深度較低，無法檢測(cè)深層病灶的問題，制約了其在腫瘤檢測(cè)中的進(jìn)一步發(fā)展。

在各種光學(xué)成像技術(shù)中，具有高組織穿透能力的透射拉曼光譜技術(shù)是腫瘤光學(xué)檢測(cè)的一個(gè)突破口。目前透射拉曼光譜技術(shù)的臨床應(yīng)用還存在多個(gè)問題，如文獻(xiàn)報(bào)道的透射拉曼光譜技術(shù)的檢測(cè)深度或組織厚度仍無法滿足人體檢測(cè)的需求，光子在透射拉曼檢測(cè)中的傳播過程以及測(cè)量因素如何決定信號(hào)尚不清楚，以及臨床激光的光安全性等。

針對(duì)以上問題，上海交通大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)從透射拉曼光譜測(cè)量過程中拉曼光子傳播的理論建模和計(jì)算入手，開展了相關(guān)研究。研究表明，SERS納米探針的亮度可以直接增加檢測(cè)深度/透射組織厚度，采用較大的激光束尺寸在降低功率密度的同時(shí)幾部不影響對(duì)深部病灶的透射拉曼檢測(cè)強(qiáng)度等。

在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備了超亮SERS納米探針，并結(jié)合自制的透射拉曼裝置，開發(fā)了一種拉曼檢測(cè)/成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用了低至單顆粒檢測(cè)水平的超亮SERS納米探針，加強(qiáng)了拉曼檢測(cè)的深度；樣品表面的激光功率密度低于安全光照劑量閾值，安全性也較高。

在實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)利用該系統(tǒng)成功地在安全光照劑量內(nèi)通過體外14 cm厚的組織實(shí)現(xiàn)了對(duì)包埋在其中的SERS納米探針的檢測(cè)，相較于其他已報(bào)道的透射拉曼光譜檢測(cè)研究，，穿透深度提高了約97%。該項(xiàng)研究進(jìn)一步推動(dòng)了透射拉曼光譜技術(shù)應(yīng)用于臨床檢測(cè)的研究，為臨床腫瘤檢測(cè)提供了另一種可能的方法。

(資料來源：上海交大)

關(guān)鍵詞： 拉曼光譜 功率密度 上海交通大學(xué)