導(dǎo)語

在眼科與生命科學(xué)研究中，如何無創(chuàng)、清晰地“看見”視網(wǎng)膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，一直是提升研究效率與數(shù)據(jù)價值的關(guān)鍵?；诟叻直媛?a href="http://www.makelele.cn/v/tag/4854/" target="_blank">光學(xué)相干斷層掃描（OCT）技術(shù)，動物視網(wǎng)膜的精細(xì)分層結(jié)構(gòu)得以直觀呈現(xiàn)。本文結(jié)合真實動物檢測案例，深入介紹OCT在活體、動態(tài)和定量視網(wǎng)膜成像中的優(yōu)勢，展示其在疾病研究與藥物評估中的應(yīng)用潛力，為科研人員提供更高效、更可靠的成像解決方案。

應(yīng)用背景

1.視網(wǎng)膜研究亟需精準(zhǔn)成像

隨著生命科學(xué)和眼科研究的不斷深入，視網(wǎng)膜作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分，因其結(jié)構(gòu)精細(xì)、功能復(fù)雜，已成為基礎(chǔ)研究和疾病模型研究中的重點對象。視網(wǎng)膜各層結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化，往往直接反映疾病的發(fā)生發(fā)展及治療效果，因此，對其進行高分辨率、可重復(fù)的成像檢測具有重要意義。

2.OCT 填補活體檢測技術(shù)空白

在眼科疾病、神經(jīng)退行性疾病及新藥研發(fā)研究中，小鼠、大鼠、斑馬魚、蝌蚪等動物模型被廣泛應(yīng)用。研究人員不僅關(guān)注終點結(jié)果，更希望在活體狀態(tài)下持續(xù)觀察疾病進程及干預(yù)效果，這對檢測技術(shù)提出了無創(chuàng)、動態(tài)和定量化的更高要求。

傳統(tǒng)的組織切片、熒光染色等方法雖具備較高分辨率，但侵入性強，難以實現(xiàn)長期跟蹤；而眼底相機等方式僅能獲取表面信息，無法清晰呈現(xiàn)內(nèi)部層狀結(jié)構(gòu)。在此背景下，光學(xué)相干斷層掃描（OCT）憑借其基于低相干干涉的成像原理，實現(xiàn)了對視網(wǎng)膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無創(chuàng)、高分辨率斷層成像，特別適合用于動物視網(wǎng)膜的活體和長期檢測，逐漸成為該領(lǐng)域的核心成像技術(shù)。

OCT在活體動物視網(wǎng)膜中的研究應(yīng)用[1-3]

視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)與成像需求

視網(wǎng)膜是一層高度精細(xì)的神經(jīng)組織，整體厚度僅為數(shù)百微米，卻由多層功能結(jié)構(gòu)有序堆疊而成，包括神經(jīng)纖維層、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層、內(nèi)外核層、感光細(xì)胞層及視網(wǎng)膜色素上皮層等。各層在視覺信號傳導(dǎo)和代謝過程中承擔(dān)不同功能，其厚度和結(jié)構(gòu)變化往往是疾病發(fā)生和進展的重要標(biāo)志。

視網(wǎng)膜組織學(xué)切片及結(jié)構(gòu)分層

視網(wǎng)膜的OCT圖像及分層

由于不同層之間的厚度差異僅為數(shù)微米量級，視網(wǎng)膜成像不僅需要獲取清晰圖像，更需要具備足夠高的分辨率以區(qū)分相鄰層結(jié)構(gòu)。如果成像分辨率不足，多個功能層容易在圖像中相互疊加，導(dǎo)致層界模糊，從而影響結(jié)構(gòu)判斷和定量測量的準(zhǔn)確性。

在動物視網(wǎng)膜研究中，許多病理變化往往首先發(fā)生在特定層結(jié)構(gòu)中，而非整體視網(wǎng)膜。只有清晰呈現(xiàn)各層邊界，才能準(zhǔn)確識別病變起始位置、評估疾病進程及干預(yù)效果。同時，穩(wěn)定可靠的分層成像也是實現(xiàn)視網(wǎng)膜層厚測量和長期隨訪研究的基礎(chǔ)。

OCT成像原理

OCT 是 “光學(xué)版的 B 超”，以近紅外光為探測源，基于低相干干涉原理成像。低相干光經(jīng)分束器分為兩束，一束進入?yún)⒖急劢?jīng)反射鏡返回，另一束進入樣品臂，在樣品不同深度組織界面散射或反射后返回。兩束光光程差在相干長度內(nèi)時會產(chǎn)生干涉，光譜儀收集干涉光譜并解析，即可獲得樣品深度結(jié)構(gòu)信息。沿深度掃描為 A 掃描，多次橫向 A 掃描生成截面 B 掃描，多個 B 掃描疊加得到三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。

OCT 檢測視網(wǎng)膜的核心優(yōu)勢是高分辨率與無創(chuàng)性。動物眼球屈光介質(zhì)對近紅外光透過性好，可使光線直達視網(wǎng)膜深層。視網(wǎng)膜不同組織層光學(xué)散射特性不同，會形成不同強度反射峰，通過解析干涉信號、重建圖像，就能實現(xiàn)視網(wǎng)膜精細(xì)結(jié)構(gòu)的可視化與厚度測量。

動物視網(wǎng)膜檢測案例

我們對活體小鼠、斑馬魚、蝌蚪的視網(wǎng)膜進行了檢測，使用的設(shè)備型號是Labscope 3.0和Labscope XRD，系統(tǒng)的性能參數(shù)如下圖表所示。

由于XRD型號裝配了顯微物鏡(提升了橫向分辨率，犧牲了成像范圍)，同時成像景深變小，會在更小的深度范圍內(nèi)的成像是清晰的。

上面展示OCT圖像中，3.0型號能拍到動物全眼結(jié)構(gòu)的圖像比較清晰，對于角膜、晶狀體厚度的測量會更加方便。

XRD型號在視網(wǎng)膜上的成像更清晰，視網(wǎng)膜分層的邊界明顯，如蝌蚪的視網(wǎng)膜成像上XRD能大致檢測出11層，對于視網(wǎng)膜各層厚度測量、識別特定層的結(jié)構(gòu)變化更有優(yōu)勢。

友思特OCT系統(tǒng)的優(yōu)勢

1. 以1/3低成本強勢對標(biāo)高端OCT

2.小巧緊湊，整個系統(tǒng)（光路結(jié)構(gòu)+電腦主機）大約只有鞋盒大小

3.軟件界面簡潔、功能完善（多種掃描模式、鼠標(biāo)實時尺度分析、3D渲染與截面分析、色散補償、功率調(diào)節(jié)等）

此外，我們也有小動物專用OCT成像系統(tǒng)，靈活的手持式掃描儀和觸摸屏控制臺使動物檢查變得容易；多功能設(shè)計，適用于實驗室、診所、外科手術(shù)、獸醫(yī)檢查。以下是小動物專用OCT成像系統(tǒng)在視網(wǎng)膜上的檢測效果以及系統(tǒng)外觀和性能參數(shù)。

OCT系統(tǒng)賦能動物視網(wǎng)膜研究

憑借無創(chuàng)、高分辨率和可定量的成像優(yōu)勢，OCT正在成為動物視網(wǎng)膜研究中不可或缺的核心工具。友思特OCT成像系統(tǒng)已在多種動物模型中實現(xiàn)穩(wěn)定應(yīng)用，可為科研與藥物評估提供可靠數(shù)據(jù)支持。我們也可根據(jù)您的研究需求，提供樣品測試與成像方案驗證，歡迎進一步交流與體驗！

友思特 OCT系統(tǒng)

友思特OCT成像系統(tǒng)采用譜域OCT（SD-OCT）技術(shù)，通過快速傅里葉變換計算干涉項一次掃描即可獲得單點全深度信息，將根據(jù)您的具體需求和應(yīng)用場景，我們可以為你提供最合適的OCT成像方案。

審核編輯 黃宇