上海交大团队增强透射拉曼光谱穿透性 可用于临床诊断
- 2023年01月04日 16:16:49来源：化工仪器网作者：宋池点击：4631
【化工仪器网 项目成果】上海交通大学研究团队结合自制的透射拉曼装置和超亮SERS纳米探针，开发了一种拉曼检测/成像系统，在光照安全剂量内实现了拉曼光学信号穿透14厘米肌肉组织的检测，证明透射拉曼光谱有望成为未来临床癌症诊断的可行工具。该项研究成果近日发表于Small methods杂质。
在无创肿瘤检测中，光学检测成像与传统与计算机断层扫描、核磁共振等成像技术相比具有实时、高灵敏、非电离辐射、采集方便等特点，而且在采集时间、仪器成本等方面也存在优势，因此已经逐渐发展成为肿瘤诊断的重要检测技术。但是，由于生物组织对光子强烈的散射和吸收作用，光学检测方法存在组织穿透深度较低，无法检测深层病灶的问题，制约了其在肿瘤检测中的进一步发展。
在各种光学成像技术中，具有高组织穿透能力的透射拉曼光谱技术是肿瘤光学检测的一个突破口。目前透射拉曼光谱技术的临床应用还存在多个问题，如文献报道的透射拉曼光谱技术的检测深度或组织厚度仍无法满足人体检测的需求，光子在透射拉曼检测中的传播过程以及测量因素如何决定信号尚不清楚，以及临床激光的光安全性等。
针对以上问题，上海交通大学的研究团队从透射拉曼光谱测量过程中拉曼光子传播的理论建模和计算入手，开展了相关研究。研究表明，SERS纳米探针的亮度可以直接增加检测深度/透射组织厚度，采用较大的激光束尺寸在降低功率密度的同时几部不影响对深部病灶的透射拉曼检测强度等。
在此基础上，研究团队设计制备了超亮SERS纳米探针，并结合自制的透射拉曼装置，开发了一种拉曼检测/成像系统。该系统使用了低至单颗粒检测水平的超亮SERS纳米探针，加强了拉曼检测的深度；样品表面的激光功率密度低于安全光照剂量阈值，安全性也较高。
在实验中，研究团队利用该系统成功地在安全光照剂量内通过体外14 cm厚的组织实现了对包埋在其中的SERS纳米探针的检测，相较于其他已报道的透射拉曼光谱检测研究，，穿透深度提高了约97%。该项研究进一步推动了透射拉曼光谱技术应用于临床检测的研究，为临床肿瘤检测提供了另一种可能的方法。
(资料来源：上海交大)
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