廈門大學(xué)和新加坡國立大學(xué)的林乃波和劉向陽的研究團(tuán)隊最近報道了一種創(chuàng)新介觀尺度功能化技術(shù)，使植入體內(nèi)的絲素蛋白生物支架能夠在低功率的紅外激發(fā)下能發(fā)出綠色熒光，實現(xiàn)實時的、無損傷的生物成像。該上轉(zhuǎn)換熒光成像技術(shù)為直觀監(jiān)測體內(nèi)生物支架的變化及其體內(nèi)化學(xué)環(huán)境的變化提供了新思路。
傳統(tǒng)的非侵入性活體生物成像技術(shù)主要是基于計算機(jī)斷層掃描和核磁共振成像等技術(shù)，這些技術(shù)由于其相對較低的分辨率和對組織的損傷而受到限制。而與傳統(tǒng)的熒光技術(shù)相比，這種上轉(zhuǎn)換熒光成像技術(shù)以近紅外光作為激發(fā)光源，近紅外光位于第二生物組織光學(xué)窗口，在生物組織中有更好的穿透效果，更弱的散射，以及更低的組織損傷。
該團(tuán)隊通過從介觀尺度將稀土上轉(zhuǎn)換納米顆粒均勻地組裝到絲素蛋白生物支架，使其具備在近紅外激發(fā)下產(chǎn)生可見光波段發(fā)射光的上轉(zhuǎn)換熒光性能。使用低功率連續(xù)980 nm波長的近紅外激光穿透大鼠皮膚和組織，激發(fā)植入的蠶絲絲素生物支架產(chǎn)生可見光（綠光）圖像。揭示了蠶絲生物支架的生物相容性、力學(xué)性能和生物降解性，以及組織細(xì)胞與生物支架的相互作用。絲素蛋白生物支架是一種軟物質(zhì)，上轉(zhuǎn)換熒光技術(shù)為解決體內(nèi)軟物質(zhì)成像提供了契機(jī)。相關(guān)工作已經(jīng)發(fā)表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.201700628) 上。
