当对器官成像时,分辨率是有限的。我们往往需要在诸多因素(比如清晰度、成像速度和进入身体的深度)之间选择取舍,达成平衡。
而直径约2微米的微泡沫,能在深部组织几乎实时地形成清晰的可视点。巴黎朗研究所的迈克尔·坦特和同事门将这样的微泡注射进活鼠的器官,用高频超声跟踪,使鼠最细小的血管也变得可见。
坦特说,这项技术基于高频超声波与微泡的相互作用。当微泡受到冲击时,它的一些能量会反弹。如果超声成像采用的是每秒几千帧的高速率,那么每一帧中每个微泡的回声是可以区分出来的。当微泡在动物的血液系统中穿行时,科学家能跟踪到它们的确切位置。
只需几十秒时间,就能用点点像素生成实验鼠脑中像红血细胞大小的血管图像。而先前在鼠这样的小动物身上,超声波一般只成像适于150微米或以上的部位。坦特团队利用微泡创建了分辨率为10微米的图像(图Nature),这是棉花纤维的宽度。他表示还能做得更好,很快会达到3微米的分辨率,且能为深层器官成像,比如肝脏。
坦特说,这种显微成像新技术将很快应用于诊所,帮助我们理解血管变异的疾病。例如,当肿瘤开始形成时,相应出现的微小血管数目可能帮助医生确定癌的分期。“我们将能用前所未有的精度,完成整个大脑的成像,从而为确认和跟踪中风提供新的手段。”
在牛津大学研究微泡应用于治疗的埃利诺·斯瑞德说,现有成像技术使用的辐射有潜在害处,如有可能代之以血流的可视化,对患者是大好消息。“能对微尺度血管成像,对多发性疾病的诊断和治疗是非常重要的。这是令人兴奋的新技术。” 凌启渝