光學(xué)成像在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)生理過程的可視化并有助于疾病的診斷和治療。還可以用來監(jiān)測人體病變部位的生理過程，為后續(xù)的治療提供指導(dǎo)。理想的生物成像是實(shí)時的、非侵入性的、深度可指定且高對比的。 它可以分為兩大類。在第一類中，需要額外的光來激發(fā)，即所謂的熒光或光致發(fā)光。其最大的優(yōu)點(diǎn)是熒光成像信號強(qiáng)。另一類是非激發(fā)光技術(shù)，其代表有化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光和余輝成像等。此類發(fā)光中，激發(fā)源已被內(nèi)部能量供體取代。因此無需依賴實(shí)時激發(fā)即可獲得發(fā)光信號，有效消除了自發(fā)光干擾，實(shí)現(xiàn)了高靈敏度的無背景成像。由此產(chǎn)生的光信號還可用于替代其他應(yīng)用中的原始激發(fā)光，例如光聲成像（PAI）和光熱療法（PTT），或開發(fā)用于監(jiān)測前藥釋放的新應(yīng)用，顯示免疫細(xì)胞活性等。 化學(xué)發(fā)光，顧名思義，在發(fā)光的過程中涉及到了化學(xué)反應(yīng)，通常是氧化還原反應(yīng)，發(fā)光底物受到氧化，生成不穩(wěn)定的中間態(tài)，發(fā)射光子后回到基態(tài)。如魯米諾、過氧草酸酯等。生物發(fā)光廣泛存在于自然界中,例如：海洋生物、昆蟲、真菌等?？梢员徽J(rèn)定為化學(xué)發(fā)光的一種特殊情況。該過程涉及熒光素（發(fā)光化合物）經(jīng)熒光素酶催化的氧化還原反應(yīng)。除了天然的熒光素/熒光素酶，為了提高亮度、增強(qiáng)穿透性和提高滲透等目的，目前已經(jīng)開發(fā)了多款合成熒光素/熒光素酶。上述兩種反應(yīng)的氧化物，通常由細(xì)胞中的一些組分充當(dāng)。余輝發(fā)光，或稱持久發(fā)光，可以追溯到17世紀(jì)初，余輝發(fā)光與上述兩種類型的發(fā)光之間的主要區(qū)別在于發(fā)光的能量來源。正因?yàn)槿绱耍噍x發(fā)光的成像效果不受細(xì)胞環(huán)境的干擾。 近年來，化學(xué)發(fā)光成像、生物發(fā)光成像、余輝成像等非激發(fā)光源成像技術(shù)因其應(yīng)用中不存在激發(fā)光干擾、具有高靈敏度、高信噪比等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。本篇綜述中，介紹了非激發(fā)光源成像的類型、發(fā)光和能量轉(zhuǎn)移的機(jī)制，以及生物醫(yī)學(xué)成像的應(yīng)用實(shí)例和最新進(jìn)展。 論文信息 Unexcited Light Source Imaging for Biomedical Applications Ruihao Ding, Dr. Danqing Liu, Yu Feng, Haoxin Liu, Dr. Hongrui Ji, Prof. Liangcan He, Prof. Shaoqin Liu Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202301689
