科學(xué)家開發(fā)出可檢測(cè)大腦深處光線的新型傳感器

數(shù)百年來，科學(xué)家們一直在使用光來研究活細(xì)胞。但由于生物材料對(duì)光的吸收和散射，只允許科學(xué)家觀察細(xì)胞內(nèi)部和薄片組織，在深層組織和其他不透明環(huán)境中對(duì)光進(jìn)行成像非常困難。近期，麻省理工學(xué)院和紐約大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合開發(fā)了一種新型傳感器克服了這一障礙，其通過將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為磁共振成像（MRI）可以檢測(cè)到的磁信號(hào)，實(shí)現(xiàn)腦組織深處光分布的表征。研究成果發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》期刊，標(biāo)題為“Mapping light distribution in tissue by using MRI-detectable photosensitive liposomes”。

研究人員首先制造了光敏MRI探針，具體方法是將磁性顆粒包裹在稱為脂質(zhì)體的納米顆粒中，該脂質(zhì)體由先前開發(fā)的特殊光敏脂質(zhì)制成。進(jìn)一步的研究表明，當(dāng)這些脂質(zhì)暴露在紫外光下時(shí)，脂質(zhì)體變得更容易滲透水，從而使內(nèi)部的磁性顆粒與水進(jìn)行相互作用，并產(chǎn)生可通過MRI檢測(cè)到的信號(hào)。當(dāng)其再次暴露在藍(lán)光下時(shí)變得不透水，則無可檢測(cè)的信號(hào)產(chǎn)生。接下來，研究人員將納米顆粒注射到存活大鼠的大腦中，研究結(jié)果表明，在光敏納米顆粒探針存在的情況下，可以使用MRI來繪制腦組織中光的空間分布。

這項(xiàng)研究設(shè)計(jì)的新型MRI傳感器，實(shí)現(xiàn)了大腦光子檢測(cè)，為光子和質(zhì)子驅(qū)動(dòng)的神經(jīng)影像學(xué)研究開辟了一條新的途徑。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41551-022-00982-3

注：此研究成果摘自《Nature Biomedical Engineering》期刊原文章，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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