[发明专利]快速无标记的区分正常血红蛋白和含铁血黄素的成像方法

摘要

本发明属于非线性光学成像技术领域，具体为快速无标记的区分正常血红蛋白和含铁血黄素的成像方法。本发明基于血红蛋白和含铁血黄素具有截然不同的泵浦‑探测光谱特征这一发现，可直接同时对血红蛋白和含铁血黄素进行辨别；进一步结合受激拉曼散射技术与泵浦‑探测光技术，可选择性的对组织、正常血红蛋白和含铁血黄素进行快速无标记成像。本发明可以实时辨别和监测正常血红蛋白和含铁血黄素；显像新鲜组织中正常血红蛋白和含铁血黄素的相对分布。

主权项

一种快速无标记的区分正常血红蛋白和含铁血黄素的成像方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）利用基于飞秒时间分辨的泵浦‑探测光谱成像系统研究正常血红蛋白和含铁血黄素在不同探测波长下的泵浦‑探测光谱特征和差异：用泵浦‑探测光谱成像系统研究血红蛋白和含铁血黄素的标准样品，得到不同探测波长下的血红蛋白和含铁血黄素的衰减曲线；其中，含铁血黄素在不同的探测波长下的衰减曲线无明显差异：都表现为正信号，且有一个长达6ps以上的长的衰减拖尾；血红蛋白随着探测波长的红移表现出：在短波长探测即<800nm时全为正信号且呈现双指数衰减，衰减时间分别为0.5ps和2ps；过渡到长波探测即>850nm时，在极短时间内表现为正信号，之后迅速衰减为负信号且有较长的衰减时间；（2）选择合适的探测波长，同时对正常血红蛋白和含铁血黄素进行成像：鉴于正常血红蛋白在大于800nm的探测波长下开始表现出负信号且随着探测波长的红移负信号不断增强，而含铁血黄素始终表现为正信号；故选择大于800nm的探测波长，在正常血红蛋白负信号对应的脉冲时间延迟下即1ps附近，同时对正常血红蛋白和含铁血黄素进行成像，且分别提取图像中的负信号/正信号重构出正常血红蛋白和含铁血黄素的图像；（3）结合受激拉曼散射技术和泵浦‑探测光技术，有选择性的对组织、正常血红蛋白和含铁血黄素进行三通道成像：受激拉曼散射技术和泵浦‑探测光技术共用相同的成像系统，组织的主要组成成分脂和蛋白的受激拉曼散射峰刚好对应800nm的泵浦光和1040nm的斯托克斯光，且受激拉曼散射只发生在两个脉冲完全重合的时间尺度内即0.5ps以内；正常血红蛋白在800nm探测波长下2 ps左右就快速衰减到0；含铁血黄素在800 nm探测波长下一直到6ps都没有衰减到0；因此选择800nm的探测波长，分别扫描时间延迟线到0ps、0.7ps、3ps即可有选择性的探测组织、正常血红蛋白和含铁血黄素的图像，三通道叠加即得到正常血和含铁血黄素在组织中的分布。