快速受激拉曼散射显微成像技术用于神经病理学检测

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy is a unique label-free molecular imaging technique. One major advantage is its chemical selectivity, based on the intrinsic vibrational properties of different biomolecules, such as lipid, protein and nucleic acid. We have previously successfully applied SRS microscopy to detect brain tumor, both in-vivo (mouse model) and ex-vivo (human brain surgical tissues). Here we propose to extend our technique for neuropathology applications, including brain tumor, epilepsy and cerebral cavernous malformation. We plan to develop a simultaneous two-color SRS imaging technique to overcome the current limit of slow spectral imaging speed, and perform real-time histology. The diagnosis will based on the pathological features of each disease, which could be a combination of cell morphology, cell density, axon morphology, lipid/protein ratio and hemosiderin deposition. Rapid, two-color SRS imaging has a great potential to provide real-time pathological information in the operating room, thus assist precise margin determination and maximal preservation of brain function.

受激拉曼散射（SRS）显微成像技术是一种特殊的无标记分子影像技术。其对分子的选择性来源于分子的内禀振动特性，因而可以针对生物组织中的不同化学组分进行区分成像，如脂质、蛋白和核酸等。申请人曾成功利用SRS技术进行脑肿瘤探测，包括小鼠活体成像和人脑离体组织成像。本项目将拓展该技术在神经病理学检测中更广泛的应用，包括脑肿瘤、癫痫和脑海绵状血管瘤等。技术上通过发展同步双光谱受激拉曼成像手段，突破目前光谱成像速度不够快的限制，实现实时病理成像。并根据不同疾病各自的病理学特征进行探测和诊断，包括细胞形态和密度，轴突形态、脂/蛋白比例和含铁血黄素分布等。快速双光谱受激拉曼成像技术有望在手术过程中提供实时的病理信息，帮助对切缘的精准鉴定，这对于最大程度的保护正常脑功能有着重大的意义。

受激拉曼散射（SRS）显微成像技术是一种特殊的无标记分子影像技术。其对分子的选择性来源于分子的内禀振动特性，因而可以针对生物组织中的不同化学组分进行区分成像，如脂质、蛋白和核酸等。申请人曾成功利用SRS技术进行脑肿瘤探测，包括小鼠活体成像和人脑离体组织成像。本项目将继续拓展该技术在神经病理学检测中的应用，包括脑肿瘤、癫痫和脑海绵状血管瘤等。技术上通过发展同步双光谱受激拉曼成像手段，突破目前光谱成像速度不够快的限制，实现实时病理成像。并根据不同疾病各自的病理学特征进行探测和诊断，包括细胞形态和密度，轴突形态、脂/蛋白比例和含铁血黄素分布等。快速双光谱受激拉曼成像技术有望在手术过程中提供实时的病理信息，帮助对切缘的精准鉴定，这对于最大程度的保护正常脑功能有着重大的意义。