توموگرافی فلورسانس یک روش تصویربرداری است که عمدتا در تشخیص داخل بدن استفاده می شود. این بر اساس استفاده از فلورسنت است رنگ می کند که به عنوان نشانگرهای زیستی عمل می کنند. این تکنیک اکنون بیشتر در مطالعات تحقیقاتی یا قبل از تولد استفاده می شود.
توموگرافی فلورسانس چیست؟
توموگرافی فلورسانس سه بعدی را تشخیص می دهد و کمی می کند توزیع نشانگرهای زیستی فلورسنت در بافت های بیولوژیکی - سایپرز ، باشگاه دانش شکل تزریق نشانگر زیستی را نشان می دهد. توموگرافی فلورسانس سه بعدی را تشخیص می دهد و کمی می کند توزیع نشانگرهای زیستی فلورسنت در بافت های بیولوژیکی - سایپرز ، باشگاه دانش به اصطلاح فلوروفورها ، یعنی مواد فلورسنت ، ابتدا جذب می شوند تابش الکترومغناطیسی در محدوده مادون قرمز نزدیک است. آنها سپس در حالت انرژی کمی پایین تر ، تابش مجدد را انجام می دهند. این رفتار مولکولهای زیستی را فلورسانس می نامند. جذب و انتشار در محدوده طول موج بین 700 - 900 نانومتر از طیف الکترومغناطیسی صورت می گیرد. از پلی متین ها معمولاً به عنوان فلوروفور استفاده می شود. اینها هستند رنگ می کند که دارای جفت الکترونهای مزدوج در مولکول هستند و بنابراین قادر به پذیرش فوتون برای تحریک الکترونها هستند. این انرژی سپس با انتشار نور و تشکیل گرما دوباره آزاد می شود. با درخشش رنگ فلورسنت ، توزیع در بدن قابل تجسم است. از فلوروفورها ، مانند مواد حاجب ، در سایر روش های تصویربرداری استفاده می شود. بسته به منطقه مورد استفاده ، می توان آنها را از راه وریدی یا خوراکی استفاده کرد. توموگرافی فلورسانس برای استفاده در تصویربرداری مولکولی نیز مناسب است.
عملکرد ، اثر و اهداف
استفاده از توموگرافی فلورسانس معمولاً در محدوده نزدیک مادون قرمز انجام می شود ، زیرا نور مادون قرمز موج کوتاه می تواند به راحتی از بافت بدن عبور کند. فقط آب و هموگلوبین قادر به جذب تابش در این محدوده طول موج هستند. در یک بافت معمولی ، هموگلوبین تقریباً 34 تا 64 درصد از افراد مسئول است جذب. بنابراین ، این عامل تعیین کننده برای این روش است. یک پنجره طیفی در محدوده 700 تا 900 نانومتر وجود دارد. تابش فلورسنت رنگ می کند نیز در این محدوده طول موج قرار دارد. بنابراین ، نور مادون قرمز موج کوتاه می تواند به خوبی در بافت بیولوژیکی نفوذ کند. باقیمانده جذب و پراکندگی تابش از عوامل محدود کننده روش است ، بنابراین کاربرد آن به حجم کم بافت محدود می شود. فلوروفورهایی که امروزه استفاده می شوند عمدتا رنگهای فلورسنت از گروه پلی متیین هستند. با این حال ، از آنجا که این رنگها با قرار گرفتن در معرض به آرامی از بین می روند ، کاربرد آنها بسیار محدود است. به عنوان یک گزینه دیگر ، می توان از نقاط کوانتومی ساخته شده از مواد نیمه هادی استفاده کرد. اینها نانو بدن هستند ، اما ممکن است حاوی باشند سلنیوم, آرسنیک و کادمیوم، بنابراین استفاده از آنها در انسان باید اصولاً منتفی باشد. پروتئین ها، الیگونوکلئیدها یا پپتیدها به عنوان لیگاند برای ترکیب با رنگهای فلورسنت عمل می کنند. در موارد استثنایی ، از رنگهای فلورسنت غیر کونژوگه نیز استفاده می شود. به عنوان مثال ، از رنگ فلورسنت "سبز ایندوسیانین" در انسان استفاده شده است ماده کنتراست in آنژیوگرافی از سال 1959 در حال حاضر نشانگرهای زیستی فلورسنت مزدوج در انسان تایید نشده اند. بنابراین ، برای تحقیقات کاربردی در توموگرافی فلورسانس ، امروزه فقط آزمایشات حیوانات انجام می شود. در این آزمایشات ، نشانگر زیستی فلورسانس به صورت داخل وریدی اعمال می شود و سپس توزیع رنگ و تجمع آن در بافت مورد بررسی به روشی با زمان حل می شود. سطح بدن حیوان با لیزر NIR اسکن می شود. در طی این فرآیند ، یک دوربین تشعشع ساطع شده از نشانگر زیستی فلورسنت را ثبت می کند و تصاویر را در یک فیلم سه بعدی جمع می کند. این اجازه می دهد تا مسیر نشانگر زیستی ردیابی شود. در همان زمان ، حجم از بافت های دارای برچسب نیز می تواند ثبت شود ، این امکان را ایجاد می کند که آیا ممکن است بافت تومور باشد. امروزه از توموگرافی فلورسانس به روش های مختلفی در مطالعات پیش بالینی استفاده می شود. با این حال ، کار فشرده ای نیز در زمینه کاربردهای احتمالی در تشخیص انسان انجام می شود. در این زمینه ، تحقیق در مورد کاربرد آن در سرطان تشخیص ، به ویژه برای سرطان پستان، نقش برجسته ایفا می کند. به عنوان مثال ، فلورسانس ماموگرافی اعتقاد بر این است که این پتانسیل را دارد که یک روش غربالگری سریع و مقرون به صرفه باشد سرطان پستان. در اوایل سال 2000 ، شرینگ AG یک سبز ایندوسیانین اصلاح شده را به عنوان یک گیاه ارائه داد ماده کنتراست برای این روش. با این حال ، تأیید هنوز در دسترس نیست. برنامه ای برای کنترل لنف جریان نیز مورد بحث است. یکی دیگر از زمینه های کاربردی بالقوه ، استفاده از روش ارزیابی ریسک در کشور است سرطان بیماران. توموگرافی فلورسانس نیز از توانایی بالایی برای تشخیص به موقع روماتوئید برخوردار است آرتروز.
خطرات ، عوارض جانبی و خطرات
توموگرافی فلورسانس مزایای متعددی نسبت به برخی دیگر از روش های تصویربرداری دارد. این یک روش بسیار حساس است که در آن حتی مقدار کمی از فلوروفور برای تصویربرداری کافی است. بنابراین ، حساسیت آن با پزشکی هسته ای PET قابل مقایسه است (توموگرافی انتشار پوزیترون) و SPECT (انتشار تک فوتون) توموگرافی کامپیوتری) از این نظر حتی از MRI نیز برتر است (تصویربرداری رزونانس مغناطیسی) علاوه بر این ، توموگرافی فلورسانس یک روش بسیار ارزان است. این امر مربوط به سرمایه گذاری در تجهیزات و کارکرد تجهیزات و همچنین عملکرد آزمون است. علاوه بر این ، هیچ قرار گرفتن در معرض تابش وجود ندارد. با این حال ، یک نقطه ضعف این است که با افزایش عمق بدن به دلیل تلفات پراکندگی زیاد ، وضوح مکانی به شدت کاهش می یابد. بنابراین ، فقط می توان سطوح کوچک بافت را بررسی کرد. در انسان ، اعضای داخلی در حال حاضر نمی توان به خوبی تصویربرداری کرد. با این حال ، تلاش هایی برای محدود کردن اثرات پراکندگی با توسعه روش های انتخابی زمان اجرا وجود دارد. در این فرآیند ، فوتونهای به شدت پراکنده از تنها فوتونهای کمی پراکنده جدا می شوند. این فرآیند هنوز به طور کامل توسعه نیافته است. همچنين نياز به تحقيقات بيشتر در زمينه توليد نشانگر زيستي فلورسانس مناسب است. نشانگرهای زیستی فلورسانس فعلی برای استفاده در انسان تأیید نشده است. رنگهای استفاده شده در حال حاضر با قرار گرفتن در معرض نور تخریب می شوند ، که یک ضرر قابل توجه برای استفاده آنها است. گزینه های احتمالی به اصطلاح نقاط کوانتومی ساخته شده از مواد نیمه رسانا هستند. با این حال ، به دلیل محتوای آنها در مواد سمی ، مانند کادمیوم or آرسنیک، آنها برای استفاده از روشهای تشخیصی in vivo در انسان مناسب نیستند.
