同調反史托克拉曼散射光譜成像技術開發及其於臨床醫學之應用

Abstract

「同調反史托克拉曼散射」(CARS)訊號是藉由多光子與分子振動之非線性交互作用產 生。與傳統的螢光技術相比，CARS 顯微成像系統之特點在於其不需外加螢光染劑便可 產生有化學鑑別力之影像、可產生三維影像、低生物破壞性、高解析度及高靈敏度等， 極適合化學成分複雜樣品如生物系統之成像。過去一年我們建立了台灣第一套CARS 顯 微成像系統，也成功展示了混合物之化學反差成像、生物可分解高分子之三維成像、肝 組織中脂肪囊泡之高解析成像。基於這些基礎，我們提出一個三年計畫，希望進一步開 發「光譜顯微成像」之核心技術以及其於生物醫學之應用。 我們將開發以下技術: (1) 研發「CARS 內視鏡系統」:我們將整合光源至光導內視鏡及微型徑向掃瞄機制。 (2) 研發「高解析多光譜化學成像系統」:我們將以單體皮秒脈衝雷射及光子光纖用 於成像。 (3) 研發「全共振光譜化學成像系統」:我們將利用外差混頻干涉技術產生全共振光 譜訊號。 我們將進行以下生醫先期研究: (1) 探討光譜成像應用於肝臟移植手術即時評估工具之可行性。 (2) 利用光譜成像，探討分析脂肪肝病程之方法。 (3) 探討鑑定良性脂肪肝及脂肪蓄積性肝炎(steatohepatitis)之可行性。 (4) 利用光譜成像研究動脈易損斑塊(vulunable plaque)之三維化學結構與動脈粥狀 硬化之相關探討。