[发明专利]一种X射线近红外二区发光生物成像装置

说明书

本发明公开了一种X射线近红外二区发光生物成像装置，包括：光源模块和发光成像模块；发光成像模块包括：物镜、第一二向色镜、CCD相机和InGaAs相机；光源模块用于为待成像样品提供激发光，物镜用于收集待成像样品受激发后发出的荧光，第一二向色镜用于将物镜收集到的荧光反射至CCD相机或InGaAs相机的光入口。在本方案中，通过X射线激发光路和成像相机的协同切换，以便于实现X射线可见‑近红外二区发光成像，进而可为闪烁体材料与X射线发光分析研究提供仪器支撑，有助于实现复杂样品体外诊断和深层活体精准成像分析，推动闪烁体纳米材料研发及其在X射线发光免疫分析、X射线发光成像、X射线治疗和X射线光遗传学研究等领域中的前沿科学研究和实际应用。

技术领域

本发明涉及X射线发光成像技术领域，特别涉及一种X射线近红外二区发光生物成像装置。

背景技术

X射线激发的闪烁体材料发光(X射线发光)是闪烁体材料吸收高能X射线，并将其转换为低能光子(如可见光、近红外光等)的现象。

近年来，基于闪烁体纳米粒子的X射线发光分析技术发展为生物医学研究中的一种光学分析新方法新技术。X射线作为一类高能量的光子，对活体组织具有很强的穿透能力，X射线发光成像技术在血液样品和活体组织等发光成像中可有效消除背景荧光的干扰，具有较高的成像信噪比。基于X射线发光闪烁体纳米粒子的X射线免疫分析、高灵敏发光成像、放射增敏治疗和X射线光动力治疗等技术在肿瘤等疾病的早期诊断和高效治疗研究中显示了诸多应用优势。目前国际同行普遍认为，X射线发光生物分析技术有望解决传统荧光生物分析技术在血液/活体组织中的自发荧光背景高、穿透深度低和信噪比低等关键科学难题，为复杂样品体外诊断与深层活体成像等生物医学研究开辟了一条新道路，并具有巨大的临床转化潜力。

X射线发光技术在核医学成像、辐射监测、临床诊断和疾病治疗等领域中显示了重大的应用价值，并且近年来的研究表明，近红外二区(1000nm-1700nm)发光和成像可有效减小可见-近红外一区(400-800nm)发光成像中存在的组织背景荧光并提高活体成像深度。而当前商品化的X射线小动物成像仪所配置的CCD相机存在灵敏度低、成像功能单一以及响应波段小(400-800nm)等问题，只能用于可见-近红外一区发光成像，国内外商品化X射线近红外二区发光成像仪的空白现状极大地限制了闪烁体纳米材料的体外精准诊断与活体高灵敏高分辨成像等应用创新研究。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种X射线近红外二区发光生物成像装置，能够实现X射线可见-近红外二区发光成像，进而可为闪烁体材料与X射线发光分析研究提供仪器支撑，有助于实现复杂样品体外诊断和深层活体精准成像分析，从而推动闪烁体纳米材料研发及其在X射线发光免疫分析、X射线发光成像、X射线治疗和X射线光遗传学研究等领域中的前沿科学研究和实际应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种X射线近红外二区发光生物成像装置，包括：光源模块和发光成像模块；

所述光源模块包括：用于为待成像样品提供X射线光源的X射线管；

优选地，所述光源模块还包括：用于为所述待成像样品提供拓展激发光的拓展光源模块；

优选地，所述拓展光源模块包括：拓展光源、反射镜、扩束器和第二二向色镜；

所述反射镜用于将所述拓展光源发射的光源反射至所述扩束器的光入口，所述第二二向色镜用于将从所述扩束器光出口出来的光源反射至所述待成像样品的表面，并通过待成像样品受所述光源模块激发后发出的荧光。

所述发光成像模块包括：物镜、第一二向色镜、CCD相机和InGaAs相机；

所述光源模块用于为待成像样品提供激发光，所述物镜用于收集待成像样品受激发后发出的荧光，所述第一二向色镜用于将所述物镜收集到的荧光反射至所述CCD相机或所述InGaAs相机的光入口，并通过待成像样品受所述光源模块激发后发出的荧光。