在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，活體成像技術(shù)一直是探索生物體內(nèi)微觀世界的關(guān)鍵手段。而近紅外第二窗口成像技術(shù)因其在深層組織穿透性和低背景干擾等方面的優(yōu)勢，成為科研人員聚焦的前沿方向。近日，某大學(xué)教授團隊的一項突破性研究成果在《自然·納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology ）上在線發(fā)表，為這一領(lǐng)域帶來了全新的思路與變革。

研究背景：突破傳統(tǒng)成像瓶頸

      在生物醫(yī)學(xué)研究中，實現(xiàn)高分辨率、高信噪比的活體成像始終是科研人員追求的目標。傳統(tǒng)的成像技術(shù)在面對深層組織時，往往會受到信號衰減和背景干擾的困擾，難以提供清晰、準確的圖像信息。近紅外第二窗口（NIR-II，1,000–1,700 nm）成像雖然展現(xiàn)出巨大潛力，但目前用于體內(nèi)成像的長余輝材料多為塊狀晶體，存在尺寸和形態(tài)不均勻、核殼結(jié)構(gòu)難以構(gòu)建以及發(fā)射波長短等問題，限制了其進一步發(fā)展。

核心突破：X射線激活長余輝納米粒子

      團隊此次*報告了一系列X射線激活的鑭系元素摻雜納米粒子 ，這些納米粒子在近紅外第二窗口展現(xiàn)出延長的發(fā)射壽命。通過巧妙的核殼工程，實現(xiàn)了可調(diào)諧的NIR-II長余輝特性。實驗結(jié)果令人驚喜，在深層組織（~2 - 4 mm）成像中，該技術(shù)的信噪比是傳統(tǒng)NIR-II熒光成像的四倍，清晰度提高了三倍，能夠更清晰地解析小鼠腹部血管、腫瘤和輸尿管等結(jié)構(gòu)。

      不僅如此，這些精心設(shè)計的納米粒子還實現(xiàn)了對內(nèi)臟的高對比度多重成像，以及對鼠腫瘤的多模態(tài)NIR-II長余輝-磁共振-正電子發(fā)射斷層掃描成像。多模態(tài)成像的實現(xiàn)，就像為科研人員提供了多雙不同視角的“眼睛”，能夠從多個維度獲取生物體內(nèi)的信息，極大地提升了對復(fù)雜生物過程的理解和研究能力。

深遠意義：多領(lǐng)域研究的新曙光

      這項研究成果的影響范圍廣泛，為分析化學(xué)、材料科學(xué)、生物光子學(xué)、生命科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程和醫(yī)療診斷等多個領(lǐng)域都拓寬了研究視野。

      在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，更清晰的活體成像意味著能夠更早、更準確地發(fā)現(xiàn)疾病的蹤跡，為疾病的早期診斷和治療提供有力支持。例如在腫瘤研究中，能夠更*地監(jiān)測腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移，評估治療效果，助力抗癌新藥的研發(fā)和個性化治療方案的制定。

      對于材料科學(xué)而言，此次開發(fā)的*納米粒子為設(shè)計和合成具有特殊光學(xué)性能的材料提供了新的范例，推動了功能性納米材料的進一步發(fā)展，激勵科研人員探索更多新穎的材料體系和應(yīng)用場景。

      該團隊的這項研究成果無疑是活體成像領(lǐng)域的一次重大飛躍。隨著該技術(shù)的進一步發(fā)展和完善，有望在未來的科研和臨床應(yīng)用中發(fā)揮重要作用，為人類健康事業(yè)帶來更多福祉，讓我們共同期待它在實際應(yīng)用中綻放出更加絢爛的光彩。