近红外二区(NIR-II)窗口荧光成像在研究血管结构和血管生成等方面引起了研究者者的极大兴趣，该技术也有望为早期疾病的精确诊断提供有价值的信息。然而，由于荧光团具有较强的光子散射和较低的荧光亮度，因此如何对深部组织的小血管进行成像仍具有很大的挑战性。南方科技大学吴长锋教授和奚磊教授通过在荧光探针的设计和图像算法开发等方面进行深入研究，实现了对深部混浊组织(如小鼠脑/大鼠脑)的高对比度血管成像。

本文要点：

（1）首先，实验利用聚合物共混策略来调节大且刚性的NIR-II半导体聚合物的链堆积行为，从而制备了具有明亮发光的聚合物点(Pdots)，这也是实现小血管在体荧光成像的先决条件。随后，研究者进一步开发了一种高效的Hessian矩阵方法来增强血管（尤其是荧光微弱的小血管）结构的图像对比度。

（2）与原始图像相比，在全身小鼠成像中获得的增强血管图像的信号背景比(SBR)提高了一个数量级以上。基于Pdots和Hessian矩阵方法的优势，研究者能够在小鼠/大鼠脑肿瘤模型中进行全颅骨NIR-II荧光成像，并获得具有高对比度的脑血管成像图。综上所述，该研究设计的Pdot探针和成像算法能够为实现深部混浊组织血管的NIR-II荧光成像提供一种新的方法。

Dandan Chen. et al. Near-Infrared II Semiconducting Polymer Dots: Chain Packing Modulation and HighContrast Vascular Imaging in Deep Tissues. ACS Nano. 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c04690

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c04690