在生物医学研究的前沿领域，成像技术的革新始终是推动科学进步的关键力量。近红外二区荧光寿命成像系统，作为一项极具潜力的创新技术，正逐步改变着科研人员探索生命微观世界的方式，为众多复杂疾病的研究与治疗带来新曙光。
一、传统成像的局限与近红外二区的突破
在早期生物成像中，可见光波段（400-760nm）成像受生物组织自身荧光干扰严重，光子散射和吸收强烈，成像深度仅1-2mm ，难以深入窥探活体动物体内深层组织奥秘。后来近红外一区（760-900nm）成像虽有改善，但仍无法满足临床和科研的高要求。
近红外二区（900-1880nm）荧光成像技术的兴起带来了转机。较长的波长抑制了光在生物组织内传播时的吸收和散射，生物组织自身荧光大幅降低，成像深度显著提升，分辨率和信噪比更高，让科研人员能清晰捕捉到活体动物体内深层组织的生物信息。
二、荧光寿命成像：越强度的信息维度
普通的荧光成像主要获取荧光强度信息，而荧光寿命成像则更进一步。荧光寿命是指荧光物质在激发态的平均停留时间，不同荧光物质，或者同一荧光物质处于不同微环境时，荧光寿命都会有所不同。例如，在肿瘤微环境中，由于酸碱度、氧气含量等因素的变化，荧光探针的荧光寿命会发生改变。通过分析荧光寿命，科研人员可以获取更多关于荧光物质所处微环境的信息，为生物医学研究提供更丰富、更*的数据支持。
图1：近红外二区荧光寿命成像系统
三、近红外二区荧光寿命成像系统工作原理
近红外二区荧光寿命成像系统采用反射型成像方式。当注射了近红外二区荧光探针的活体小动物固定在恒温台上并持续麻醉后，外界特定波长的激发光源照射，使体内荧光物质受激发出荧光信号。这些信号在穿透生物组织时，虽历经吸收和散射，但部分仍能抵达组织表面。随后，信号依次通过发射滤光片和镜头，被高灵敏度的探测器*捕捉。探测器将光信号转化为电信号传电脑，通过*算法对荧光信号的衰减过程进行分析，计算出荧光寿命，*终呈现出包含荧光强度和寿命信息的图像。
四、技术亮点与*性能
1.高灵敏度探测器：能敏锐捕捉极其微弱的荧光信号，达到单分子级别的信号捕捉能力，为科研提供高精度的数据基础，即使是极微量的荧光标记物也能被清晰检测。
2.*时间分辨率：时间分辨率可达皮秒（ps）级别，能够测量荧光寿命的细微差异，准确反映荧光物质所处微环境的变化，为研究生物分子的相互作用和动态过程提供有力工具。
3.多模态成像融合：不仅具备荧光寿命成像功能，还可与宽场荧光成像、共聚焦成像等多种成像方式融合，从多个维度获取生物样本信息，全面深入地研究生物现象。例如在肿瘤研究中，宽场荧光成像可观察肿瘤整体分布，荧光寿命成像分析肿瘤微环境，共聚焦成像聚焦肿瘤细胞细节。
图2：多通道近红外二区荧光寿命成像
4.灵活激发波长选择：配备多种激发波长，如808nm、980nm、1064nm等，科研人员能根据不同的实验需求和荧光探针特性灵活切换，满足多样化的实验设计。
5.全自动化操作软件：操作软件功能丰富，涵盖图像获取、处理、分析以及荧光寿命拟合等多种功能，而且界面友好，易于操作，即便是新手也能快速上手，高效完成实验操作。
五、未来展望
近红外二区荧光寿命成像系统正处于快速发展阶段，随着技术的不断完善和创新，未来它将在更多领域展现强大潜力。我们期待科研人员借助这一技术，在攻克癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等重大疾病方面取得更多突破，为人类健康事业做出更大贡献。
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