[go: up one dir, main page]

RU2544094C2 - Method of intraoperative visualisation of pathological foci - Google Patents

Method of intraoperative visualisation of pathological foci Download PDF

Info

Publication number
RU2544094C2
RU2544094C2 RU2012158191/14A RU2012158191A RU2544094C2 RU 2544094 C2 RU2544094 C2 RU 2544094C2 RU 2012158191/14 A RU2012158191/14 A RU 2012158191/14A RU 2012158191 A RU2012158191 A RU 2012158191A RU 2544094 C2 RU2544094 C2 RU 2544094C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pathological
naf
depth
foci
optical
Prior art date
Application number
RU2012158191/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012158191A (en
Inventor
Андрей Васильевич Звягин
Анна Евгеньевна Гуллер
Надорт Аннемари
Сергей Михайлович Деев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Митрель-Люмитек"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Митрель-Люмитек" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Митрель-Люмитек"
Priority to RU2012158191/14A priority Critical patent/RU2544094C2/en
Publication of RU2012158191A publication Critical patent/RU2012158191A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2544094C2 publication Critical patent/RU2544094C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to surgery and diagnostic research methods, in particular to intraoperative visualisation. The targeted delivery of conjugates of nano-sized anti-Stokes phosphori (NAP) with molecules, selectively binding with a target biostructure, subjected to visualisation is carried out. Irradiation of a pathological focus by infra-red radiation in the range of 975-980 nm is carried out. Intraoperative visualisation of the luminescence of the surface and subsurface pathological foci is performed in the blue spectral range by the naked eye. Deep optic probing by means of an optic probe is performed to register the pathological foci, located at the depth, mainly, in the infra-red spectral range.
EFFECT: method provides high sensitivity of the differentiation of the pathological foci from normal tissues, high resolution of visualisation, makes it possible to differentiate the surface and subsurface pathological foci by the naked eye, and the pathological foci, located at the depth, by means of the optic probe.
4 cl, 3 ex, 7 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии и диагностическим методам исследования, в частности к интраоперационной визуализации, и раскрывает метод применения люминесцентной нанотехнологии для инспекции биоткани, что включает в себя ее прямую визуализацию, т.е. визуализацию посредством невооруженного человеческого глаза, и оптическое диагностическое зондирование.The invention relates to medicine, namely to surgery and diagnostic research methods, in particular to intraoperative imaging, and discloses a method for using luminescent nanotechnology for inspection of biological tissue, which includes its direct visualization, i.e. visualization with the naked human eye, and optical diagnostic sounding.

Уровень техники.The level of technology.

Оптическое зондирование биологических тканей представляет собой совокупность неинвазивных, т.е. не требующих нарушения целостности исследуемых структур, технологий, направленных на получение информации о структуре и функциональном состоянии тканей и органов и основанных на исследовании особенностей взаимодействия света с биологическими объектами. В ряду недавних достижений следует отметить технологию оптической диффузионной томографии, позволяющей осуществлять мониторинг физиологической активности ткани посредством измерения уровня оксигенации крови; неинвазивно измерять уровень билирубина у новорожденных и т.д. [2]. Данная технология обладает неоспоримыми преимуществами: высокой информативностью в отношении структурно-функционального статуса исследуемого органа или ткани, инструментальной простотой, неинвазивностью, экономичностью. Зондирование позволяет получать данные о состоянии ткани на глубине до нескольких сантиметров от поверхности [3]. Диагностические процедуры с использованием оптической диффузионной томографии хорошо воспринимаются и легко переносятся пациентами. Одной из важных сфер применения оптической диффузионной томографии является зондирование молочных желез, позволяющее диагностировать, определять размеры, пространственное положение и границы опухоли [4]. Молочная железа освещается широкополосным световым источником, отклик биоткани регистрируется оптическим оптоволоконным зондом, после чего анализируется спектральный состав полученного сигнала. Сравнение результатов анализа с теоретическими моделями светорассеяния и светопоглощения биологической ткани позволяет приблизительно воссоздать архитектонику патологического очага, оценить глубину его залегания, размеры, а также вычислить такие важные физиологические параметры, как кровенаполнение и плотность. Однако слабыми местами технологии являются низкое пространственное разрешение, что обусловлено физическими механизмами генерации и регистрации сигнала, а также неспецифичностью диагноза, т.е. невозможностью получить однозначное заключение о виде патологического образования.Optical sensing of biological tissues is a collection of non-invasive, i.e. not requiring a violation of the integrity of the studied structures, technologies aimed at obtaining information about the structure and functional state of tissues and organs and based on the study of the characteristics of the interaction of light with biological objects. Among recent achievements, it should be noted the technology of optical diffusion tomography, which allows monitoring the physiological activity of tissue by measuring the level of blood oxygenation; non-invasively measure bilirubin levels in newborns, etc. [2]. This technology has undeniable advantages: high information content regarding the structural and functional status of the organ or tissue being studied, instrumental simplicity, non-invasiveness, and cost-effectiveness. Sensing allows you to obtain data on the state of the tissue at a depth of several centimeters from the surface [3]. Diagnostic procedures using optical diffusion tomography are well received and easily tolerated by patients. One of the important areas of application of optical diffusion tomography is probing of the mammary glands, which allows diagnosing, determining the size, spatial position and boundaries of the tumor [4]. The mammary gland is illuminated by a broadband light source, the response of the biological tissue is recorded by an optical fiber probe, after which the spectral composition of the received signal is analyzed. Comparison of the results of the analysis with theoretical models of light scattering and light absorption of biological tissue makes it possible to approximately recreate the architectonics of the pathological focus, evaluate its depth, size, and also calculate important physiological parameters such as blood filling and density. However, the weaknesses of the technology are the low spatial resolution, which is due to the physical mechanisms of signal generation and registration, as well as the nonspecific diagnosis, i.e. the inability to get an unambiguous conclusion about the type of pathological formation.

Очевидным способом улучшения точности при дифференцировании и определении границ здоровой и патологической ткани является маркирование патологических структур люминесцентными (или флуоресцентными) материалами, часто именуемыми молекулярными зондами. Молекулярный зонд имеет две ключевые компоненты: контрастную и таргетную. Примером контрастной компоненты молекулярного зонда могут служить флуоресцентные органические красители, например флуоресцеин, широко используемый для визуализации кровотока в сосудах глазного дна. Спектрально-селективная регистрация позволяет усилить сигнал от красителя, посредством уменьшения вклада фоновой аутофлуоресценции ткани в получаемое изображение, тем самым улучшив точность определения границ маркированного патологического очага. Примерами таргетной компоненты молекулярного зонда могут служить антитела, пептиды или метаболиты [2]. Контрастная и таргетная компоненты молекулярного зонда спаиваются (соединяются) воедино с использованием процесса конъюгации, делая молекулярный зонд селективным, а диагностику - специфичной. Таким образом, достигается специфическое выявление патологически измененных тканевых элементов (клеток и тканей, отличающихся от здоровых по набору антигенных детерминант).An obvious way to improve accuracy in differentiating and defining the boundaries of healthy and pathological tissue is to label pathological structures with fluorescent (or fluorescent) materials, often referred to as molecular probes. A molecular probe has two key components: contrast and target. An example of a contrasting component of a molecular probe is fluorescent organic dyes, for example fluorescein, which is widely used to visualize blood flow in the vessels of the fundus. Spectral-selective registration allows you to enhance the signal from the dye, by reducing the contribution of the background autofluorescence of the tissue to the resulting image, thereby improving the accuracy of determining the boundaries of the marked pathological focus. Examples of the targeted component of a molecular probe are antibodies, peptides or metabolites [2]. The contrast and target components of the molecular probe are soldered (connected) together using the conjugation process, making the molecular probe selective and the diagnosis specific. Thus, specific identification of pathologically altered tissue elements (cells and tissues that differ from healthy ones in the set of antigenic determinants) is achieved.

В последнее время наблюдается повышение востребованности методики интраоперационной визуализации, что подтверждается серией патентов и недавних публикаций [14, 21, 22]. Согласно описанной методике флуоресцентные молекулярные зонды вводятся модельному животному. Резекция тканей оперируемого животного при подсвечивании операционного поля выявляет область локализации опухолевого очага. Подбор молекулярного зонда и подсветки позволяет хорошо различать границы патологических очагов при полноценном освещении хирургического операционного поля. Подобная методика также описана в [23].Recently, there has been an increase in the demand for intraoperative imaging techniques, as evidenced by a series of patents and recent publications [14, 21, 22]. According to the described technique, fluorescent molecular probes are introduced to a model animal. Tissue resection of the operated animal when the surgical field is highlighted reveals the localization area of the tumor focus. The selection of the molecular probe and the backlight allows you to clearly distinguish the boundaries of pathological foci with full coverage of the surgical surgical field. A similar technique is also described in [23].

Существующие методики флуоресцентной диагностики в реальном времени обладают существенным общим недостатком: чувствительность и разрешающая способность визуализации патологических очагов по-прежнему остается невысокой; в то же время, именно точность локальной диагностики в значительной мере определяет исход операции, общую успешность лечения и прогноз.Existing methods of fluorescence diagnostics in real time have a significant common drawback: the sensitivity and resolution of visualization of pathological lesions remains low; at the same time, it is the accuracy of the local diagnosis that largely determines the outcome of the operation, the overall success of the treatment and the prognosis.

Прямая визуализация является общепринятым в диагностической и хирургической практике методом инспекции биоткани. Осмотр патологически измененных участков ткани, сопоставление их со здоровыми тканями и анализ патологических изменений на основе известных в диагностической практике признаков до сих пор является золотым стандартом диагностики. В частности, метод прямой визуализации предназначен для прецизионного выявления патологически измененных тканей, например опухолевых очагов, располагающихся вблизи поверхности исследуемого органа, и особенно полезен во время хирургической процедуры удаления опухоли. Улучшение точности и специфичности локализации патологического очага посредством применения люминесцентных нанотехнологий является предметом данного изобретения.Direct imaging is a commonly used method for the inspection of biological tissue in diagnostic and surgical practice. Inspection of pathologically altered tissue areas, comparing them with healthy tissues and analyzing pathological changes based on symptoms known in diagnostic practice is still the gold standard of diagnosis. In particular, the direct imaging method is intended for the precise detection of pathologically altered tissues, for example, tumor foci located near the surface of the organ under investigation, and is especially useful during the surgical procedure for removing the tumor. Improving the accuracy and specificity of the localization of the pathological focus through the use of luminescent nanotechnology is the subject of this invention.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение повышения успешных результатов хирургического лечения и улучшения дальнейшего прогноза течения заболеваний.The objective of the present invention is to provide increased successful results of surgical treatment and improve the further prognosis of the course of diseases.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в обеспечении при проведении диагностических исследований, а особенно при проведении хирургических операций, возможности дифференцирования поверхностных и приповерхностных патологических очагов от нормальных, здоровых тканей невооруженным глазом, а структур, расположенных на глубине, - с помощью оптического зонда; с обеспечением высокой чувствительности такой дифференцировки и высокой разрешающей способности визуализации.The problem is solved by achieving a technical result, which consists in providing, during diagnostic tests, and especially during surgical operations, the possibility of differentiating surface and near-surface pathological foci from normal, healthy tissues with the naked eye, and structures located at a depth using optical a probe; providing high sensitivity of such differentiation and high resolution visualization.

Указанный технический результат достигается в способе интраоперационной визуализации патологически измененных клеток, тканей и/или субклеточных структур невооруженным глазом в видимом спектральном диапазоне и их глубокого оптического зондирования с помощью оптического зонда, преимущественно, в инфракрасном спектральном диапазоне, включающемThe specified technical result is achieved in the method of intraoperative visualization of pathologically altered cells, tissues and / or subcellular structures with the naked eye in the visible spectral range and their deep optical sensing using an optical probe, mainly in the infrared spectral range, including

- адресную доставку в патологические очаги конъюгатов наноразмерных антистоксовых фосфоров (НАФ) с молекулами, селективно связывающимися с целевой биоструктурой, подлежащей визуализации;- targeted delivery to the pathological foci of conjugates of nanoscale anti-Stokes phosphorus (NAF) with molecules that selectively bind to the target biostructure to be visualized;

- облучение патологического очага инфракрасным излучением в диапазоне 975-980 нм;- irradiation of the pathological focus with infrared radiation in the range of 975-980 nm;

- визуализацию люминесценции патологически измененных клеток, тканей и/или субклеточных структур поверхностных и приповерхностных патологических очагов невооруженным глазом в видимом диапазоне, а также регистрацию патологических очагов, расположенных на глубине, преимущественно, в инфракрасном спектральном диапазоне.- visualization of the luminescence of pathologically altered cells, tissues and / or subcellular structures of the surface and near-surface pathological foci with the naked eye in the visible range, as well as registration of pathological foci located at a depth, mainly in the infrared spectral range.

Кроме того, технический результат может быть достигнут при проведении in vitro или in vivo диагностики путем визуализации патологически измененных клеток, тканей и/или субклеточных структур невооруженным глазом в видимом спектральном диапазоне и их глубокого оптического зондирования с помощью оптического зонда, преимущественно, в инфракрасном спектральном диапазоне, включающемIn addition, the technical result can be achieved by conducting in vitro or in vivo diagnostics by visualizing pathologically altered cells, tissues and / or subcellular structures with the naked eye in the visible spectral range and their deep optical sensing using an optical probe, mainly in the infrared spectral range including

- адресную доставку в патологические очаги конъюгатов наноразмерных антистоксовых фосфоров (НАФ) с молекулами, селективно связывающимися с целевой биоструктурой, подлежащей визуализации;- targeted delivery to the pathological foci of conjugates of nanoscale anti-Stokes phosphorus (NAF) with molecules that selectively bind to the target biostructure to be visualized;

- облучение патологического очага инфракрасным излучением в диапазоне 975-980 нм;- irradiation of the pathological focus with infrared radiation in the range of 975-980 nm;

- визуализацию люминесценции патологически измененных клеток, тканей и/или субклеточных структур поверхностных и приповерхностных патологических очагов невооруженным глазом в видимом диапазоне, а также регистрацию патологических очагов, расположенных на глубине, преимущественно, в инфракрасном спектральном диапазоне.- visualization of the luminescence of pathologically altered cells, tissues and / or subcellular structures of the surface and near-surface pathological foci with the naked eye in the visible range, as well as registration of pathological foci located at a depth, mainly in the infrared spectral range.

В качестве НАФ могут быть использованы, например, неорганический нанокристаллический матрикс NaYF4, солегированный ионами иттербия (Yb) и эрбия (Er) - NaYF4:Yb:Er, или NaYF4:Yb:Tm, где Er заменен тулием (Tm).As an NAF, for example, NaYF 4 inorganic nanocrystalline matrix, co-doped with ytterbium (Yb) and erbium (Er) ions - NaYF 4 : Yb: Er, or NaYF 4 : Yb: Tm, where Er is replaced by thulium (Tm), can be used.

Использование при проведении диагностических исследований, в том числе во время хирургических операций, визуализации поверхностных и приповерхностных патологических очагов невооруженным глазом, т.е. без применения дополнительных визуализирующих оптических устройств, с использованием биокомплексов наноразмерных антистоксовых фосфоров (НАФ), обеспечивает целый ряд преимуществ. Эти преимущества связаны, прежде всего, с отсутствием необходимости использования отсекающих фильтров, т.е. фильтров, разделяющих сигнал флюоресценции от сигнала накачки, поскольку в данном случае именно сам глаз выполняет роль фильтрующего устройства, в связи с тем, что глаз человека способен воспринимать лишь излучение в видимом диапазоне, а для возбуждения излучения НАФ (т.е. в качестве сигнала накачки) используют излучение инфракрасного диапазона. Также, глаз осуществляет функции сканирования изображаемого поля, оптической настройки на резкость, яркость и т.д. и анализ изображения, позволяющий прецизионную колокализацию сигнала НАФ и патологически измененных структур, подлежащих операционному воздействию. Помимо этого, отсутствие необходимости использования при проведении хирургических операций дополнительных визуализирующих оптических устройств обеспечивает удобство проведения операции, а также снижает расходы на оборудование, что, в свою очередь, снижает себестоимость операции. В то же время, благодаря адресной доставке в патологические очаги биокомплексов НАФ, селективно связывающихся с целевой биоструктурой, подлежащей визуализации, обеспечивается высокая чувствительность дифференцировки нормальных, здоровых тканей и патологических очагов, а также высокая разрешающая способность визуализации (вплоть до субмиллиметровых диапазонов - 0,1-1 мм), что, в свою очередь, обеспечивает высокую эффективность и точность диагностики (визуализации) патологических очагов, позволяя достичь значительного повышения успеха лечения и дальнейшего прогноза заболевания. Дополнительные преимущества, оказывающие значительное влияние на успех лечения, обеспечиваются благодаря возможности визуализации патологических очагов, расположенных на глубине, с использованием методики получения изображения с помощью оптических зондов, преимущественно, в инфракрасном диапазоне.Use during diagnostic studies, including during surgical operations, visualization of superficial and near-surface pathological lesions with the naked eye, i.e. without the use of additional visualizing optical devices, using biocomplexes of nanoscale anti-Stokes phosphors (NAF), provides a number of advantages. These advantages are associated primarily with the absence of the need for cut-off filters, i.e. filters separating the fluorescence signal from the pump signal, since in this case it is the eye itself that acts as a filtering device, due to the fact that the human eye is able to perceive only radiation in the visible range, and to excite NAF radiation (i.e., as a signal pump) use infrared radiation. Also, the eye performs the functions of scanning the displayed field, optical settings for sharpness, brightness, etc. and image analysis, allowing precise colocalization of the NAF signal and pathologically altered structures that are subject to surgical intervention. In addition, the absence of the need to use additional visualizing optical devices during surgical operations ensures the convenience of the operation and also reduces equipment costs, which, in turn, reduces the cost of the operation. At the same time, due to targeted delivery to the pathological foci of NAF biocomplexes that selectively bind to the target biostructure to be visualized, high differentiation sensitivity of normal, healthy tissues and pathological foci is provided, as well as high resolution of visualization (up to submillimeter ranges - 0.1 -1 mm), which, in turn, provides high efficiency and accuracy of diagnosis (visualization) of pathological lesions, allowing to achieve a significant increase in the success of course and further prognosis of the disease. Additional advantages that have a significant impact on the success of treatment are provided due to the ability to visualize pathological foci located at a depth using the method of obtaining images using optical probes, mainly in the infrared range.

Подробное описание изобретения.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Оригинальность настоящего изобретения заключается в соединении двух взаимоисключающих способов инспекции биоткани, а именно прямой зрительной визуализации и глубокого оптического зондирования (имиджинга). Первый способ полагается на маркирование биоткани контрастными агентами, проявляющимися в видимом световом диапазоне, т.е. от 400 нм до 700 нм, в то время как второй способ требует контрастных агентов в инфракрасном диапазоне 700 нм - 1300 нм, так называемом «окне прозрачности биологической ткани» (см. Рис.1 и 2). Совмещение свойств двух контрастных агентов, реализуемое посредством использования инновационных люминесцентных наноматериалов (например, наноразмерных антистоксовых фосфоров, или НАФ), создающих контраст в обоих спектральных диапазонах, позволяет реализовать новый комплексный тип инспекции (живой) биоткани, маркированной НАФ. Принципиально новый характер инспекции, например, проявляется в возможности одновременной инспекции как приповерхностных (визуализация), так и глубоких (оптическое зондирование) слоев биоткани. Примером востребованности прямой визуализации с последующим контрольным оптическим зондированием операционного поля на глубину до 1 см является интраоперационная инспекция поверхностных очагов патологически измененной ткани.The originality of the present invention lies in combining two mutually exclusive methods for inspecting biological tissue, namely direct visual imaging and deep optical sensing (imaging). The first method relies on the labeling of biological tissue with contrast agents that appear in the visible light range, i.e. from 400 nm to 700 nm, while the second method requires contrast agents in the infrared range of 700 nm - 1300 nm, the so-called “biological tissue transparency window” (see Fig. 1 and 2). The combination of the properties of two contrast agents, realized through the use of innovative luminescent nanomaterials (for example, nanoscale anti-Stokes phosphors, or NAFs) that create contrast in both spectral ranges, allows us to implement a new complex type of inspection of (living) biological tissue labeled with NAF. The fundamentally new nature of inspection, for example, is manifested in the possibility of simultaneous inspection of both near-surface (visualization) and deep (optical sensing) layers of biological tissue. An example of the demand for direct imaging with subsequent control optical sensing of the surgical field to a depth of 1 cm is the intraoperative inspection of the surface foci of pathologically altered tissue.

Настоящее изобретение основано на объединении технологий, относящихся к трем группам: 1. Методы синтеза биокомплексов антистоксовых нанофосфоров [5-8]; 2. Методы и технические решения в области оптического зондирования или оптической томографии [2, 9-11]; 3. Методические решения в области специфической визуализации биоткани с использованием люминесцентных зондов (12-14). Объединение этих трех направлений, обладающее новыми качествами и позволяющее достичь нового неожиданного технического результата, представляет предмет данного изобретения.The present invention is based on a combination of technologies belonging to three groups: 1. Methods for the synthesis of biocomplexes of anti-Stokes nanophosphors [5-8]; 2. Methods and technical solutions in the field of optical sensing or optical tomography [2, 9-11]; 3. Methodological solutions in the field of specific visualization of biological tissue using luminescent probes (12-14). The combination of these three areas, with new qualities and allowing to achieve a new unexpected technical result, is the subject of this invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Рис.1. Оптический спектр эффективной экстинкции живой кожной ткани (сплошная линия), доминантными компонентами которой являются поглощение воды (Н2О, штрихпунктирная линия), гемоглобина (Hb, жирная пунктирная линия), оксигемоглобина (HbO2, нежирная пунктирная линия) и белков (не показано). Оптическое рассеивание биоткани было также учтено. Спектральный диапазон окна прозрачности биологической ткани находится в области от 700 нм до 1300 нм и обозначен на рисунке площадью, свободной от серого цвета.Fig. 1. Optical spectrum of effective extinction of living skin tissue (solid line), the dominant components of which are the absorption of water (H 2 O, dash-dot line), hemoglobin (Hb, bold dashed line), oxyhemoglobin (HbO 2 , non-bold dashed line) and proteins (not shown ) Optical dispersion of biological tissue was also taken into account. The spectral range of the biological tissue transparency window is in the region from 700 nm to 1300 nm and is indicated by gray area in the figure.

Рис.2. Спектры люминесценции наноматериала NaYF4:Yb:Tm.Fig. 2. Luminescence spectra of the nanomaterial NaYF 4 : Yb: Tm.

Рис.3 Схематическое представление интраоперационной диагностической процедуры в случае рака яичника, выполняемой с использованием биоконъюгированных люминесцентных молекулярных зондов. Вид операционного поля: (а) непосредственное наблюдение невооруженным глазом; (b) поверхностная визуализация опухолевых очагов с помощью люминесцентных молекулярных зондов при использовании подсветки (серые пятна); (с) изображение опухолевого очага (более светлое пятно), расположенного на глубине до 1 см от поверхности, получаемое с помощью оптического томографа использованием невидимой инфракрасной подсветки. Предполагается, что препарат на основе биокомплексов НАФ локализован в опухоли (с). Пациенту вводится препарат, содержащий люминесцентные молекулярные зонды, биоконъюгированные с направляющими биомолекулами (антителами к антигенам опухолевой ткани). Последующее оптическое зондирование выявляет распространение опухоли в глубину. Адаптировано из работы [1].Fig. 3 Schematic representation of an intraoperative diagnostic procedure for ovarian cancer using bioconjugated luminescent molecular probes. Type of surgical field: (a) direct observation with the naked eye; (b) surface imaging of tumor lesions using luminescent molecular probes using backlight (gray spots); (c) image of a tumor site (a lighter spot) located at a depth of 1 cm from the surface, obtained using an optical tomograph using invisible infrared illumination. It is assumed that the drug based on NAF biocomplexes is localized in the tumor (c). A patient is administered a preparation containing luminescent molecular probes bioconjugated with guiding biomolecules (antibodies to antigens of tumor tissue). Subsequent optical sounding reveals the spread of the tumor in depth. Adapted from [1].

Рис.4. Схематическая диаграмма прямой визуализации НАФ-зонда, находящегося в приповерхностном слое фантома биоткани. Ожидается, что синее излучение (474 нм) от НАФ зонда на основе туллия будет заметным для глаза (хирурга) при подсветке инфракрасным (ИК) лазером.Fig. 4. Schematic diagram of direct visualization of a NAF probe located in the near-surface layer of a biological tissue phantom. It is expected that the blue radiation (474 nm) from the NAF probe based on thulium will be noticeable to the eye (surgeon) when illuminated by an infrared (IR) laser.

Рис.5. Схематическая диаграмма оптоволоконного оптического зонда, моделирующего методику интраоперационной процедуры визуализации и оптического зондирования патологического очага, залегающего на глубине до 1 см в фантоме биоткани. Оптическая система представляет собой оптоволоконный зонд, в центральную жилу которого вводится ИК-излучение для возбуждения НАФ-зонда. Возбужденный люминесцентный сигнал в ИК-диапазоне (796 нм) распространяется в мутной поглощающей среде биоткани с минимальными потерями и регистрируется сверхчувствительным фотодетектором после предварительной спектральной фильтрации.Fig.5. Schematic diagram of a fiber optic probe that simulates the technique of the intraoperative procedure for visualization and optical sensing of a pathological focus lying at a depth of 1 cm in the phantom of biological tissue. The optical system is an optical fiber probe, in the central core of which infrared radiation is introduced to excite the NAF probe. The excited luminescent signal in the IR range (796 nm) propagates in a turbid absorbing medium of biological tissue with minimal losses and is detected by an ultra-sensitive photodetector after preliminary spectral filtering.

Суть изобретения раскрывается посредством анализа распространения света через живую биологическую ткань, ключевые особенности которого представлены на Рис.1. Очевидно, что видимый световой диапазон, т.е. от 400 нм до 700 нм, является гораздо менее предпочтительным спектральным диапазоном в сравнении с инфракрасном диапазоном, 700 нм-1300 нм, иногда именуемым «окном прозрачности биологической ткани» (см. Рис.1). Действительно, свет эффективно поглощается и рассеивается в видимом диапазоне. Отметим, что человеческое зрение, ответственное за прямую визуализацию, находится в пределах видимого светового диапазона. Стало быть, прямая визуализация биологической ткани с прецизионным (субмиллиметровым) определением границ патологических очагов ограничивается субмиллиметровыми глубинами, которые можно назвать приповерхностными слоями биологической ткани. Получается, что прямая визуализация с применением молекулярных зондов со спектром поглощения и испускания в ультрафиолетовом и видимом диапазонах не позволяет зондирование на диагностически важных глубинах (здесь, именуемого глубоким зондированием, т.е. до 1 см) в контексте интраоперационной процедуры. Вместе с этим, инфракрасные оптические зонды, подходящие для глубокого оптического зондирования, не подходят для прямой визуализации, даже если находятся в приповерхностных слоях биоткани - человеческий глаз (в частности, глаз хирурга) не восприимчив к ИК-свету.The essence of the invention is disclosed through analysis of the propagation of light through living biological tissue, the key features of which are presented in Fig. 1. Obviously, the visible light range, i.e. from 400 nm to 700 nm, is a much less preferred spectral range compared to the infrared range, 700 nm-1300 nm, sometimes referred to as the “biological tissue transparency window” (see Fig. 1). Indeed, light is effectively absorbed and scattered in the visible range. Note that the human vision responsible for direct visualization is within the visible light range. Consequently, direct visualization of biological tissue with a precision (submillimeter) definition of the boundaries of pathological foci is limited to submillimeter depths, which can be called near-surface layers of biological tissue. It turns out that direct visualization using molecular probes with an absorption and emission spectrum in the ultraviolet and visible ranges does not allow sounding at diagnostically important depths (here called deep sounding, i.e. up to 1 cm) in the context of an intraoperative procedure. At the same time, infrared optical probes suitable for deep optical sensing are not suitable for direct visualization, even if they are in the surface layers of the biological tissue - the human eye (in particular, the eye of the surgeon) is not susceptible to infrared light.

В настоящем изобретении предлагается новый тип молекулярного зонда, имеющего спектральные полосы излучения как в видимом, так и в ИК-диапазонах, как это, например, показано на Рис.2. Это позволяет проводить инспекцию биологической биоткани как посредством прямой визуализации с возможностью прецизионного определения границ патологического очага, так и с помощью инструмента оптического зондирования, позволяющего инспекцию биоткани на глубине до 1 см.The present invention proposes a new type of molecular probe having spectral emission bands in both the visible and infrared ranges, as is shown, for example, in Fig. 2. This allows you to inspect biological tissue both through direct visualization with the ability to accurately determine the boundaries of the pathological focus, and using an optical sensing tool that allows inspection of biological tissue to a depth of 1 cm.

В результате становится возможной методика прямой визуализации и оптического зондирования биологической ткани, содержащей патологические очаги, маркированные биоконъюгатами (биокомплексами) особого класса наноразмерных фосфоров (НАФ-зонды или БиоНАФ), как это схематически представлено на Рис.2. Избирательно накапливаясь в патологически измененных участках, БиоНАФ делают пораженные структуры легко отличимыми от окружающей здоровой ткани. Медицинский оператор получает возможность непосредственно, в реальном времени, четко дифференцировать зону поражения, что в обычных условиях бывает затруднительно.As a result, it becomes possible to directly visualize and optically probe biological tissue containing pathological foci marked with bioconjugates (biocomplexes) of a special class of nanosized phosphors (NAF probes or BioNAF), as shown schematically in Fig. 2. Selectively accumulating in pathologically altered areas, BioNAFs make the affected structures easily distinguishable from surrounding healthy tissue. The medical operator is able to directly, in real time, clearly differentiate the affected area, which in normal conditions can be difficult.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Как уже указывалось выше, раскрываемое изобретение опирается на технологию люминесцентных материалов, важным примером которой являются антистоксовые нанофосфоры (НАФ) [5-8]. НАФ представляют собой нанокристаллы, обладающие уникальными оптическими свойствами: они отвечают на воздействие ИК-излучения люминесценцией в видимом (400-700 нм) и ИК (700-900 нм) диапазонах в «окне оптической прозрачности» биотканей (т.н. антистоксовая люминесценция), как это, например, показано на рис.2b. Помимо этого, НАФ, пригодные для использования в настоящем изобретении, должны обладать, по меньшей мере, фотостабильностью, химической инертностью и механической стабильностью, а также отсутствием токсичности для биологических клеток, тканей и организмов. As already mentioned above, the disclosed invention relies on the technology of luminescent materials, an important example of which are anti-Stokes nanophosphors (NAFs) [5-8]. NAFs are nanocrystals with unique optical properties: they respond to the influence of IR radiation by luminescence in the visible (400-700 nm) and IR (700-900 nm) ranges in the “optical transparency window” of biological tissues (the so-called anti-Stokes luminescence) , as shown, for example, in Fig. 2b. In addition, NAFs suitable for use in the present invention should have at least photo stability, chemical inertness and mechanical stability, as well as no toxicity to biological cells, tissues and organisms.

В качестве НАФ могут быть использованы, например, неорганический нанокристаллический матрикс NaYF4, солегированный ионами иттербия (Yb) и эрбия (Er) - NaYF4:Yb:Er, или NaYF4:Yb:Tm, где Er заменен тулием (Tm). Размер НАФ, пригодных для использования в настоящем изобретении, составляет в 7 - 100 нм, наиболее предпочтительный размер НАФ - 40-60 нм. Существуют НАФ с разными молярными соотношениями Yb и Er, от полной замены ионов иттрия (Y) ионами иттербия в матриксе нанокристалла до нескольких молярных процентов. Молярные соотношения Er и Tm варьируются от 0,01 до 10%. Наиболее оптимальным соотношением солегирующих элементов является 20% Yb и 2% Er в случае NaYF4:Yb:Er и 20% Yb и 0,5% Tm в случае NaYF4:Yb:Tm. As an NAF, for example, NaYF 4 inorganic nanocrystalline matrix, co-doped with ytterbium (Yb) and erbium (Er) ions - NaYF 4 : Yb: Er, or NaYF 4 : Yb: Tm, where Er is replaced by thulium (Tm), can be used. The size of the NAF suitable for use in the present invention is 7-100 nm, the most preferred size of the NAF is 40-60 nm. There are NAFs with different molar ratios of Yb and Er, from the complete replacement of yttrium (Y) ions by ytterbium ions in the nanocrystal matrix to several molar percent. The molar ratios of Er and Tm range from 0.01 to 10%. The most optimal ratio of salt elements is 20% Yb and 2% Er in the case of NaYF 4 : Yb: Er and 20% Yb and 0.5% Tm in the case of NaYF 4 : Yb: Tm.

Экспертам в области синтеза и фотофизики антистоксовых нанофосфоров должно быть понятно, что как неорганический нанокристаллический матрикс, так и солегирующие компоненты могут замещаться. Так, нанокристаллический матрикс может быть любым неорганическим кристаллом или аморфным материалом, где эффективность его функционирования определяется возможностью максимальной плотной упаковки солегирующих ионов для обеспечения максимально эффективной передачи энергии возбуждения. Вторым критическим фактором является фононная энергия, поддерживаемая матриксом, которая должна быть минимальной (например, максимальная энергия фононов менее 400 см-1 в случае NaYF4). Солегирующие компоненты могут замещаться широким классом элементов редких земель и лантаноидов, таких как европий, тербий и т.д.Experts in the field of synthesis and photophysics of anti-Stokes nanophosphors should understand that both the inorganic nanocrystalline matrix and the salt components can be replaced. So, the nanocrystalline matrix can be any inorganic crystal or amorphous material, where its efficiency is determined by the possibility of maximum tight packing of salt ions to ensure the most efficient transfer of excitation energy. The second critical factor is the phonon energy supported by the matrix, which should be minimal (for example, the maximum phonon energy is less than 400 cm -1 in the case of NaYF 4 ). Salt-containing components can be replaced by a wide class of elements of rare earths and lanthanides, such as europium, terbium, etc.

Таким образом, материалы НАФ обладают важными люминесцентными свойствами, позволяющими реализовать как прямую визуализацию, так и оптическое зондирование патологически измененных участков биотканей. Однако применение данных наноматериалов требует создания биосовместимых комплексов (биокомплексов НАФ), обладающих полной функциональностью молекулярных зондов и способных селективно связываться с целевой биоструктурой (мишенью), подлежащей визуализации. Биокомплексы НАФ представляют собой конъюгаты НАФ с молекулами, селективно связывающимися с целевой биоструктурой, например в качестве таких молекул могут использоваться антитела, чувствительные к целевому антигену. В качестве таких антигенов могут выступать антигенные детерминанты опухолевых клеток, например, рецептор класса epithelial growth factor HER2/neu. Также возможно использование лигандов в виде коротких белков (пептидов), способных к целевому связыванию с раковыми клетками. Примером такого пептида может служить соматостатин SST2. В случае визуализации других структур, например нейронных клеток, возможно использование таких лигандов, как энкефалин, который обладает высокой аффинностью к опиоидным рецепторам. В качестве целевой биоструктуры (мишени) могут быть выбраны, например, опухолевые клетки, воспалительные, фиброзные структуры, нервные волокна, кровеносные сосуды, патогены и т.д.Thus, NAF materials possess important luminescent properties that allow both direct visualization and optical sensing of pathologically altered areas of biological tissues to be realized. However, the use of these nanomaterials requires the creation of biocompatible complexes (NAF biocomplexes) with the full functionality of molecular probes and capable of selectively binding to the target biostructure (target) to be visualized. NAF biocomplexes are NAF conjugates with molecules that selectively bind to the target biostructure, for example, antibodies sensitive to the target antigen can be used as such molecules. Such antigens can be antigenic determinants of tumor cells, for example, an receptor of the class epithelial growth factor HER2 / neu. It is also possible to use ligands in the form of short proteins (peptides) capable of target binding to cancer cells. An example of such a peptide is somatostatin SST2. In the case of imaging of other structures, for example neuronal cells, it is possible to use ligands such as enkephalin, which has a high affinity for opioid receptors. As a target biostructure (target), for example, tumor cells, inflammatory, fibrous structures, nerve fibers, blood vessels, pathogens, etc. can be selected.

Методы синтеза биокомплексов НАФ (конъюгатов НАФ с биомолекулами) хорошо известны в настоящее время (см., например, 5 - 8), и включают в себя неорганический синтез собственно наночастиц НАФ, функционализацию их поверхности для придания устойчивости в водных и биосовместимых растворах, а также прочную, желательно, ковалентную, привязку направляющего целевого агента в виде биомолекулы.Methods for the synthesis of NAF biocomplexes (NAF conjugates with biomolecules) are currently well known (see, for example, 5–8), and include inorganic synthesis of NAF nanoparticles proper, functionalization of their surface to stabilize in aqueous and biocompatible solutions, and strong, preferably covalent, binding of the targeting agent in the form of a biomolecule.

В зависимости от локализации целевой биоструктуры биокомплексы НАФ могут быть введены в организм с использованием как парентеральных, так и энтеральных путей введения, в том числе, но не ограничиваясь ими, путем введения внутривенно, подкожно, а также посредством поверхностной аппликации.Depending on the localization of the target biostructure, NAF biocomplexes can be introduced into the body using both parenteral and enteric routes of administration, including, but not limited to, by intravenous, subcutaneous, and surface application.

Визуализация операционного поля с помощью НАФ-зондов предпочтительно осуществляется следующим образом. Биологическая ткань с НАФ-зондом, селективно связавшимся с целевой биоструктурой, облучается светом ИК-лазера накачки в диапазоне 975-980 нм, либо распределенным по всей тестируемой поверхности образца, либо посредством сканирования узконаправленного лазерного пучка по поверхности в растровом режиме (так называемый метод летающей точки), которые хорошо известны в уровне техники (см., например, 11). Схематическая диаграмма метода визуализации НАФ-зонда показана на Рис.4. Важно отметить, что люминесцентные наночастицы (нанокристаллы НАФ), находящиеся в поверхностном и приповерхностном слоях (на глубине не более 50 мкм), открытом во время операции, эффективно возбуждаются лазерным светом накачки, который не успевает рассеяться в приповерхностном слое биологической ткани.Visualization of the surgical field using NAF probes is preferably carried out as follows. Biological tissue with a NAF probe that selectively binds to the target biostructure is irradiated with the light of an IR pump laser in the range of 975–980 nm, either distributed over the entire test surface of the sample, or by scanning a narrowly focused laser beam over the surface in a raster mode (the so-called flying method points) that are well known in the art (see, for example, 11). A schematic diagram of the visualization method of the NAF probe is shown in Figure 4. It is important to note that luminescent nanoparticles (NAF nanocrystals) located in the surface and near-surface layers (at a depth of not more than 50 μm), discovered during the operation, are effectively excited by laser pumping light, which does not have time to scatter in the surface layer of biological tissue.

Специалисту в данной области техники понятно, что оптимальное построение систем возбуждения и детектирования свечения НАФ позволит подавить все фоновые засветки от биологической ткани, включая рассеивание цельной крови и аутофлуоресценцию эндогенных флуорофоров.One skilled in the art will recognize that the optimal construction of excitation and detection systems for NAF luminescence will suppress all background flare from biological tissue, including whole blood scattering and autofluorescence of endogenous fluorophores.

Как хорошо видно на Рис.1, свет люминесценции нанокристаллов НАФ имеет две спектральные компоненты, синюю и инфракрасную. Синяя компонента подходит для целей визуализации, что также наглядно понятно из Рис.1. Заметим также, что НАФ-зонд в приповерхностном слое хорошо локализуется, как это наглядно продемонстрировано на Рис.4, где форма зонда хорошо распознаваема через слаборассеивающую среду биоткани, что реалистично воспроизводит рассеивающие свойства приповерхностного слоя.As can be clearly seen in Fig. 1, the luminescence light of NAF nanocrystals has two spectral components, blue and infrared. The blue component is suitable for visualization purposes, which is also clearly seen from Fig. 1. We also note that the NAF probe in the near-surface layer is well localized, as is clearly demonstrated in Fig. 4, where the shape of the probe is well recognized through the weakly scattering medium of biological tissue, which realistically reproduces the scattering properties of the near-surface layer.

Оптическое зондирование на глубине более 50 мкм, вплоть до глубины 1 см, осуществляется посредством оптического томографа, схематическая диаграмма которого показана на Рис.5. Предпочтительная конфигурация оптического зонда представляет собой оптоволоконный пучок, центральная жила которого зарезервирована под гибкую доставку излучения ИК-лазера (975-980 нм) к поверхности исследуемого объекта. Множество окружающих центральную жилу многомодовых оптических волокон используется для сбора люминесцентного излучения от НАФ-зонда, выходящего на поверхность биоткани или биологического фантома [2]. Люминесцентное излучение, доставленное оптическим волокном к дальнему терминалу зонда, собирается, фильтруется и регистрируется фотоприемником. Как правило, спектральный диапазон чувствительности фотоприемников захватывает как видимую, так и ИК-области спектра, что делает оптический зонд чувствительным к видимому и ИК люминесцентному сигналу от НАФ. В силу того, что применение оптического зондирования предполагается после удаления хорошо визуализируемых патологически измененных структур, сигнал люминесценции НАФ из глубины более 100 мкм включает в себя преимущественно ИК-компоненту, тогда как видимая компонента существенно ослаблена из-за рассеивания и поглощения биоткани.Optical sensing at a depth of more than 50 μm, up to a depth of 1 cm, is carried out by means of an optical tomograph, a schematic diagram of which is shown in Fig. 5. The preferred configuration of the optical probe is an optical fiber beam, the central core of which is reserved for the flexible delivery of infrared laser radiation (975-980 nm) to the surface of the object under study. Many multimode optical fibers surrounding the central core are used to collect luminescent radiation from a NAF probe emerging on the surface of a biological tissue or biological phantom [2]. The luminescent radiation delivered by the optical fiber to the far terminal of the probe is collected, filtered, and recorded by a photodetector. As a rule, the spectral sensitivity range of photodetectors captures both the visible and IR spectral regions, which makes the optical probe sensitive to visible and IR luminescent signals from NAFs. Due to the fact that the use of optical sensing is supposed after the removal of well-visualized pathologically altered structures, the NAF luminescence signal from a depth of more than 100 μm mainly includes the IR component, while the visible component is significantly attenuated due to scattering and absorption of biological tissue.

Распределение интенсивности люминесценции на единицу площади записывается компьютером с целью пространственной локализации зонда посредством компьютерного анализа распределения. Сравнение экспериментально полученного распределения с распределением, смоделированным численными методами, позволяет решить обратную задачу локализации НАФ-зонда вместе с оценкой концентрации антистоксовых нанофосфоров (НАФ-зондов) [см. Рис.5 нижняя панель]. Важно заметить, что схема регистрации (Рис.5) рассчитана на ИК спектральную компоненту НАФ зонда на основе NaYF4:Yb:Tm. Как было отмечено ранее, ИК-излучение распространяется в поглощающей и рассеивающей среде биоткани с минимальными потерями и является идеальным выбором для оптической томографии.The distribution of the luminescence intensity per unit area is recorded by a computer with the aim of spatial localization of the probe through computer analysis of the distribution. Comparison of the experimentally obtained distribution with the distribution modeled by numerical methods allows us to solve the inverse problem of the localization of the NAF probe along with an estimate of the concentration of anti-Stokes nanophosphors (NAF probes) [see Fig. 5 bottom panel]. It is important to note that the registration scheme (Fig. 5) is designed for the IR spectral component of the NAF probe based on NaYF 4 : Yb: Tm. As noted earlier, infrared radiation propagates in the absorbing and scattering medium of biological tissue with minimal loss and is an ideal choice for optical tomography.

В рамках подтверждения возможности осуществления раскрываемого способа визуализации патологических очагов и достижения указанного технического результата нами были проведены следующие эксперименты, которые продемонстрировали высокую чувствительность и разрешающую способность такой визуализации:In order to confirm the possibility of implementing the disclosed method for visualizing pathological foci and achieving the indicated technical result, we carried out the following experiments, which demonstrated high sensitivity and resolution of such visualization:

В первом эксперименте нами была продемонстрирована возможность сверхчувствительной регистрации НАФ в толще биоткани на примере детектирования одиночной наночастицы через 250 мкм слой крови. Изучалась возможность регистрации частиц НАФ, скрытых в толще биологической ткани, которая в данной работе была представлена слоем гомогенизированной крови. Была продемонстрирована возможность сверхчувствительной регистрации и оптического имиджинга одиночной наночастицы NaYE4:Yb:Er размером 70 нм через слой 0,25 мм гомогенизированной крови, которая является сильно поглощающим биологических слоем в видимом диапазоне. Эксперименты проводились с использованием эпилюминесцентного оптического микроскопа. На основании представленных экспериментальных данных была проведена оценка чувствительности регистрации одиночной наночастицы НАФ в живой биологической ткани, которая оказалась равной 400 мкм.In the first experiment, we demonstrated the possibility of supersensitive detection of NAF in the thickness of a biological tissue using the example of detecting a single nanoparticle through a 250 μm layer of blood. The possibility of detecting NAF particles hidden in the thickness of biological tissue, which in this work was represented by a layer of homogenized blood, was studied. The possibility of supersensitive registration and optical imaging of a single nanoparticle NaYE 4 : Yb: Er with a size of 70 nm through a layer of 0.25 mm homogenized blood, which is a highly absorbing biological layer in the visible range, was demonstrated. The experiments were carried out using an epiluminescent optical microscope. Based on the presented experimental data, an assessment was made of the sensitivity of registration of a single NAF nanoparticle in living biological tissue, which turned out to be 400 μm.

Во втором эксперименте нами была продемонстрирована адресная доставка поверхностно-модифицированных и биоконъюгированных НАФ к клеткам рака молочной железы. Оптический имиджинг этих маркированных клеток через фантом биологической ткани, воспроизводящей основные оптические свойства ткани молочной железы, продемонстрировал возможность их регистрации через 1,5 мм ткани. В данном эксперименте мы оценивали чувствительность оптического зондирования рака молочной железы в живой биоткани. Была проведена количественная диагностика коэффициента конверсии НАФ, используемых для маркирования раковых клеток, которая оказалась равной 2% в пересчете на мощность излученного сигнала люминесценции на мощность поглощенного излучения на 975-980 нм. Также биокомплексы НАФ были сконъюгированы с целевыми биомолекулами, мини-антителами scFv4D5, имеющими высокую аффинность к рецепторами HER2/neu раковых клеток, в частности аденокарсиномы SK-BR-3. Была продемонстрирована адресная доставка биокомплексов НАФ к клеточным культурам, и специфичность доставки подтверждена высоким контрастом иммобилизации комплексов (10:1) по сравнению с неспецифической доставкой в другие клетки. Чувствительность регистрации таким образом маркированных клеток была исследована с помощью фантома, воспроизводящего основные свойства биоткани, и эпилюминесцентного микроскопа. На основании полученных экспериментальных данных было проведено теоретическое моделирование, которое показало, что маркированные клетки (около 100 клеток в поле зрения имиджинговой системы) с плотностью частиц 3000 НАФ на клетку будут регистрироваться с глубины 5 мм в живой ткани молочной железы.In the second experiment, we demonstrated targeted delivery of surface-modified and bioconjugated NAFs to breast cancer cells. Optical imaging of these labeled cells through a phantom of biological tissue that reproduces the basic optical properties of breast tissue, demonstrated the possibility of their registration through 1.5 mm of tissue. In this experiment, we evaluated the sensitivity of the optical sensing of breast cancer in living biological tissue. A quantitative diagnosis of the conversion coefficient of NAFs used for labeling cancer cells was carried out, which turned out to be 2% in terms of the power of the emitted luminescence signal and the power of absorbed radiation at 975-980 nm. NAF biocomplexes were also conjugated to target biomolecules, scFv4D 5 mini-antibodies, which have high affinity for cancer cell HER2 / neu receptors, in particular SK-BR-3 adenocarsinomas. Targeted delivery of NAF biocomplexes to cell cultures was demonstrated, and the specificity of delivery was confirmed by the high contrast of immobilization of the complexes (10: 1) compared with non-specific delivery to other cells. The detection sensitivity of thus labeled cells was investigated using a phantom that reproduces the basic properties of biological tissue and an epiluminescent microscope. Based on the obtained experimental data, theoretical modeling was carried out, which showed that labeled cells (about 100 cells in the field of view of the imaging system) with a particle density of 3,000 NAF per cell will be recorded from a depth of 5 mm in living breast tissue.

В следующем эксперименте мы продемонстрировали возможность визуализации НАФ в приповерхностных слоях ткани. В данном эксперименте были проведены теоретические оценки чувствительности регистрации рака молочной железы, маркированной биокомплексами НАФ (аналогично работе 2) с помощью человеческого глаза. В модели использовалось направленное лазерное излучение 975-980 нм в пределах разрешенных доз лазерного излучения, которое освещало клетки рака молочной железы, маркированные биокомплексами НАФ и залегающие на глубине живой ткани молочной железы. Оценки проводились с учетом чувствительности человеческого глаза в т.н. фотопическом режиме (дневном зрении), а также с учетом параметров сбора света люминесценции НАФ. Было получено, что глаз хирурга сможет надежно видеть раковый очаг с глубины 50 мкм.In the next experiment, we demonstrated the ability to visualize NAF in the surface layers of tissue. In this experiment, theoretical estimates were made of the sensitivity of registration of breast cancer marked by NAF biocomplexes (similar to work 2) using the human eye. The model used directional laser radiation of 975–980 nm within the allowed doses of laser radiation, which illuminated breast cancer cells labeled with NAF biocomplexes and located at the depth of living breast tissue. Assessments were made taking into account the sensitivity of the human eye in the so-called photopic mode (daytime vision), as well as taking into account the parameters of light collection of NAF luminescence. It was found that the eye of the surgeon will be able to reliably see the cancer focus from a depth of 50 microns.

Данные примеры не являются ограничивающими; другие воплощения в рамках данного изобретения также могут быть осуществлены специалистами в данной области техники.These examples are not limiting; other embodiments within the scope of this invention may also be carried out by those skilled in the art.

Практически полное подавление послесвечения живой ткани, минимальное поглощение и рассеивание света накачки/излучения БиоНАФ, а также эффективное связывание БиоНАФ исключительно с целевыми антигенами обеспечивает высокую чувствительность и специфичность предлагаемых диагностических технологий. Все это делает методику чрезвычайно привлекательной для применения в медицинской практике, а также в биомедицинских исследованиях. Предлагаемый метод может быть использован в практике интраоперационной хирургии опухолей, воспалений, фиброзов, туберкулеза и других заболеваний. Иммуноморфологическое экспресс-выявление антигенов в рамках интраоперационной методики также возможно.The almost complete suppression of the afterglow of living tissue, the minimum absorption and scattering of the pump / radiation light of BioNAF, as well as the effective binding of BioNAF exclusively with target antigens, provide high sensitivity and specificity of the proposed diagnostic technologies. All this makes the technique extremely attractive for use in medical practice, as well as in biomedical research. The proposed method can be used in the practice of intraoperative surgery of tumors, inflammations, fibrosis, tuberculosis and other diseases. Immunomorphological rapid detection of antigens within the framework of an intraoperative technique is also possible.

Ожидается, что недорогая чувствительная методика интраоперационной визуализации и оптического зондирования патологических очагов ткани найдет широкое применение в лечебных клиниках, диагностических центрах и исследовательских лабораториях. Совместимость технологии с практикуемой зрительной оценкой патологий облегчит ее внедрение, в то время как неинвазивное глубокое зондирование улучшит результат операции. Широко используемые томографы, включая FT, МРТ, ПЭТ, остаются дорогостоящими и часто лишенными специфичности, обеспечиваемой предлагаемой технологией. Это формирует нишу технологии, как доступной и высокочувствительной интраоперационной экспресс-диагностики опухолей, воспалительных и фиброзно-склеротических процессов, туберкулеза, очаговых инфекций и т.п., когда доступ к пораженным органам ограничен, а фактор времени критичен.It is expected that an inexpensive sensitive technique for intraoperative imaging and optical sensing of pathological tissue lesions will be widely used in medical clinics, diagnostic centers and research laboratories. The compatibility of the technology with the practiced visual assessment of pathologies will facilitate its implementation, while non-invasive deep sounding will improve the result of the operation. Widely used tomographs, including FT, MRI, PET, remain expensive and often lack the specificity provided by the proposed technology. This forms a niche of technology as an accessible and highly sensitive intraoperative rapid diagnosis of tumors, inflammatory and fibrosclerotic processes, tuberculosis, focal infections, etc., when access to the affected organs is limited and the time factor is critical.

ЛитератураLiterature

1. Van Dam GM, Themelis G, Crane LMA, Harlaar NJ, Pleijhuis RG, Kelder W, Sarantopoulos A, de Jong JS, Arts HJG, van der Zee AGJ, Bart J, Low PS, Ntziachristos V. Intraoperative tumor-specific fluorescence imaging in ovarian cancer by folate receptor-alpha targeting: first in-human results. Nat Med 2011; 17(10):1315-U1202.1. Van Dam GM, Themelis G, Crane LMA, Harlaar NJ, Pleijhuis RG, Kelder W, Sarantopoulos A, de Jong JS, Arts HJG, van der Zee AGJ, Bart J, Low PS, Ntziachristos V. Intraoperative tumor-specific fluorescence imaging in ovarian cancer by folate receptor-alpha targeting: first in-human results. Nat Med 2011; 17 (10): 1315-U1202.

2. Leblond F, Davis SC, Valdes PA, Pogue BW. Pre-clinical whole-body fluorescence imaging: Review of instruments, methods and applications. Journal of Photochemistry and Photobiology B-Biology 2010; 98(l):77-94.2. Leblond F, Davis SC, Valdes PA, Pogue BW. Pre-clinical whole-body fluorescence imaging: Review of instruments, methods and applications. Journal of Photochemistry and Photobiology B-Biology 2010; 98 (l): 77-94.

3. Weissleder R. A clearer vision for in vivo imaging. Nature Biotechnology 2001; 19(4):316-317.3. Weissleder R. A clearer vision for in vivo imaging. Nature Biotechnology 2001; 19 (4): 316-317.

4. Soliman H, Gunasekara A, Rycroft M, Zubovits J, Dent R, Spayne J, Yaffe MJ, Czarnota GJ. Functional Imaging Using Diffuse Optical Spectroscopy of Neoadjuvant Chemotherapy Response in Women with Locally Advanced Breast Cancer. Clinical Cancer Research 2010; 16(9):2605-2614.4. Soliman H, Gunasekara A, Rycroft M, Zubovits J, Dent R, Spayne J, Yaffe MJ, Czarnota GJ. Functional Imaging Using Diffuse Optical Spectroscopy of Neoadjuvant Chemotherapy Response in Women with Locally Advanced Breast Cancer. Clinical Cancer Research 2010; 16 (9): 2605-2614.

5. Schwartz JT, Christopher A.; Nano-particle surface modification. USA. 2009.5. Schwartz JT, Christopher A .; Nano-particle surface modification. USA 2009.

6. Ju Y, Shan J; Synthesis of bio-functionalized rar-eearth doped upconverting nanophosphors. USA. 2009.6. Ju Y, Shan J; Synthesis of bio-functionalized rar-eearth doped upconverting nanophosphors. USA 2009.

7. Ju Y, Shan J; he trustees of princeton university, assignee, synthesis of bio-functionalized rare earth doped upconverting nanophosphors. 2009.7. Ju Y, Shan J; he trustees of princeton university, assignee, synthesis of bio-functionalized rare earth doped upconverting nanophosphors. 2009.

8. Cao TY, Yang Y, Gao YA, Zhou J, Li ZQ, Li FY. High-quality water-soluble and surface-functionalized upconversion nanocrystals as luminescent probes for bioimaging. Biomaterials 2011; 32(ll):2959-2968.8. Cao TY, Yang Y, Gao YA, Zhou J, Li ZQ, Li FY. High-quality water-soluble and surface-functionalized upconversion nanocrystals as luminescent probes for bioimaging. Biomaterials 2011; 32 (ll): 2959-2968.

9. Ntziachristos V, Weissleder R; The General Hospital Corporation, assignee. Fluorescence-mediated molecular tomography. USA. 2008.9. Ntziachristos V, Weissleder R; The General Hospital Corporation, assignee. Fluorescence-mediated molecular tomography. USA 2008.

10. Fortier S, Leblond F; Art Advanced Research Technologies Inc., assignee. Fluorescence tomography using line-by-line forward model. USA. 2010.10. Fortier S, Leblond F; Art Advanced Research Technologies Inc., assignee. Fluorescence tomography using line-by-line forward model. USA 2010.

11. Kobayashi H, Kosaka N, Ogawa M, Morgan NY, Smith PD, Murray CB, Ye XC, Collins J, Kumar GA, Bell H, Choyke PL. In vivo multiple color lymphatic imaging using upconverting nanocrystals. Journal of Materials Chemistry 2009; 19(36):6481-6484.11. Kobayashi H, Kosaka N, Ogawa M, Morgan NY, Smith PD, Murray CB, Ye XC, Collins J, Kumar GA, Bell H, Choyke PL. In vivo multiple color lymphatic imaging using upconverting nanocrystals. Journal of Materials Chemistry 2009; 19 (36): 6481-6484.

12. В.Б. Л, ГЛ. К; ОПТИЧЕСКИЙ ИНТРОСКОП. Russian Federation. 2002.12. V.B. L, GL. TO; OPTICAL INTROSCOPE. Russian Federation. 2002.

13. Van Dam GMT, George / Crane, Lucia M A / Harlaar, Niels J / Pleijhuis, Rick G / Kelder, Wendy / Sarantopoulos, Athanasios / (…) / Ntziachristos, Vasilis. Intraoperative tumor-specific fluorescence imaging in ovarian cancer by folate receptor-±targeting: first in-human results. Nature Medicine 2011; 17(10):1315-1319.13. Van Dam GMT, George / Crane, Lucia M A / Harlaar, Niels J / Pleijhuis, Rick G / Kelder, Wendy / Sarantopoulos, Athanasios / (...) / Ntziachristos, Vasilis. Intraoperative tumor-specific fluorescence imaging in ovarian cancer by folate receptor- ± targeting: first in-human results. Nature Medicine 2011; 17 (10): 1315-1319.

14. Keereweer S, Kerrebijn JDF, van Driel P, Xie BW, Kaijzel EL, Snoeks TJA, Que I, Hutteman M, van der Vorst JR, Mieog JSD, Vahrmeijer AL, van de Velde CJH, de Jong RJB, Lowik С Optical Image-guided Surgery-Where Do We Stand? Molecular Imaging and Biology 2010; 13(2):199-207.14. Keereweer S, Kerrebijn JDF, van Driel P, Xie BW, Kaijzel EL, Snoeks TJA, Que I, Hutteman M, van der Vorst JR, Mieog JSD, Vahrmeijer AL, van de Velde CJH, de Jong RJB, Lowik C Optical Image-guided Surgery-Where Do We Stand? Molecular Imaging and Biology 2010; 13 (2): 199-207.

15. Kim WJ, Nyk M, Prasad PN. Color-coded multilayer photopatterned microstructures using lanthanide (III) ion co-doped NaYF(4) nanoparticles with upconversion luminescence for possible applications in security. Nanotechnology 2009; 20(18).15. Kim WJ, Nyk M, Prasad PN. Color-coded multilayer photopatterned microstructures using lanthanide (III) ion co-doped NaYF (4) nanoparticles with upconversion luminescence for possible applications in security. Nanotechnology 2009; 20 (18).

16. Sandnes B, Keif ТА, Liu H, Zvyagin AV. Retroemission by a glass bead monolayer for high-sensitivity, long-range imaging of upconverting phosphors. Optics Letters 2011; 36(15):3009-3011.16. Sandnes B, Keif TA, Liu H, Zvyagin AV. Retroemission by a glass bead monolayer for high-sensitivity, long-range imaging of upconverting phosphors. Optics Letters 2011; 36 (15): 3009-3011.

17. Wang F, Deng R, Wang J, Wang Q, Han Y, Zhu H, Chen X, Liu X. Tuning upconversion through energy migration in corea€"shell nanoparticles. Nat Mater 2011; 10(12):968-973.17. Wang F, Deng R, Wang J, Wang Q, Han Y, Zhu H, Chen X, Liu X. Tuning upconversion through energy migration in corea € "shell nanoparticles. Nat Mater 2011; 10 (12): 968-973 .

18. Zhan QQ, Qian J, Liang HJ, Somesfalean G, Wang D, He SL, Zhang ZG, Andersson-Engels S. Using 915 nm Laser Excited Tm(3+)/Er(3+)/Ho(3+)-Doped NaYbF4 Upconversion Nanoparticles for in Vitro and Deeper in Vivo Bioimaging without Overheating Irradiation. Acs Nano 2011; 5(5):3744-3757.18. Zhan QQ, Qian J, Liang HJ, Somesfalean G, Wang D, He SL, Zhang ZG, Andersson-Engels S. Using 915 nm Laser Excited Tm (3+) / Er (3+) / Ho (3+) -Doped NaYbF4 Upconversion Nanoparticles for in Vitro and Deeper in Vivo Bioimaging without Overheating Irradiation. Acs Nano 2011; 5 (5): 3744-3757.

19. Vinegoni С, Razansky D, Hilderbrand SA, Shao FW, Ntziachristos V, Weissleder R. Transillumination fluorescence imaging in mice using biocompatible upconverting nanoparticles. Optics Letters 2009; 34(17):2566-2568.19. Vinegoni C, Razansky D, Hilderbrand SA, Shao FW, Ntziachristos V, Weissleder R. Transillumination fluorescence imaging in mice using biocompatible upconverting nanoparticles. Optics Letters 2009; 34 (17): 2566-2568.

20. Xiong LQ, Yang TS, Yang Y, Xu CJ, Li FY. Long-term in vivo biodistribution imaging and toxicity of polyacrylic acid-coated upconversion nanophosphors. Biomaterials; 31(27):7078-7085.20. Xiong LQ, Yang TS, Yang Y, Xu CJ, Li FY. Long-term in vivo biodistribution imaging and toxicity of polyacrylic acid-coated upconversion nanophosphors. Biomaterials; 31 (27): 7078-7085.

21. Frangioni JV. New technologies for human cancer imaging. J Clin Oncol 2008; 26(24):4012-4021.21. Frangioni JV. New technologies for human cancer imaging. J Clin Oncol 2008; 26 (24): 4012-4021.

22. Weissleder R, Pittet MJ. Imaging in the era of molecular oncology. Nature 2008; 452(7187)580-589.22. Weissleder R, Pittet MJ. Imaging in the era of molecular oncology. Nature 2008; 452 (7187) 580-589.

23. Stratonnikov AA, Ermishova NV, Meerovich GA, Kudashev BV, Vakulovskaya EG, Loschenov VB. Simultaneous measurement of photosensitizer absorption and fluorescence in patients undergoing photodynamic therapy. Optical Biopsy Iv. Volume 4613, Proceedings of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (Spie). 2002:162-173.23. Stratonnikov AA, Ermishova NV, Meerovich GA, Kudashev BV, Vakulovskaya EG, Loschenov VB. Simultaneous measurement of photosensitizer absorption and fluorescence in patients undergoing photodynamic therapy. Optical Biopsy Iv. Volume 4613, Proceedings of the Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (Spie). 2002: 162-173.

Claims (4)

1. Способ интраоперационной визуализации патологических очагов невооруженным глазом в синем спектральном диапазоне и их глубокого оптического зондирования с помощью оптического зонда, преимущественно, в инфракрасном спектральном диапазоне, включающий
- адресную доставку в патологические очаги конъюгатов наноразмерных антистоксовых фосфоров (НАФ) с молекулами, селективно связывающимися с целевой биоструктурой, подлежащей визуализации;
- облучение патологического очага инфракрасным излучением в диапазоне 975-980 нм;
- визуализацию люминесценции поверхностных и приповерхностных патологических очагов невооруженным глазом в синем спектральном диапазоне, а также регистрацию патологических очагов, расположенных на глубине, преимущественно, в инфракрасном спектральном диапазоне.
1. The method of intraoperative visualization of pathological foci with the naked eye in the blue spectral range and their deep optical sensing using an optical probe, mainly in the infrared spectral range, including
- targeted delivery to the pathological foci of conjugates of nanoscale anti-Stokes phosphorus (NAF) with molecules that selectively bind to the target biostructure to be visualized;
- irradiation of the pathological focus with infrared radiation in the range of 975-980 nm;
- visualization of the luminescence of surface and near-surface pathological lesions with the naked eye in the blue spectral range, as well as registration of pathological lesions located at a depth, mainly in the infrared spectral range.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве НАФ используют неорганический нанокристаллический матрикс NaYF4, солегированный ионами иттербия (Yb) и эрбия (Er), NaYF4:Yb:Er или NaYF4:Yb:Tm, где Er заменен тулием Tm.2. The method according to p. 1, characterized in that the NaF is an inorganic nanocrystalline matrix of NaYF 4 , co-ionized with ytterbium (Yb) and erbium (Er), NaYF 4 : Yb: Er or NaYF 4 : Yb: Tm, where Er replaced by thulium Tm. 3. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что невооруженным глазом осуществляют визуализацию патологических очагов, расположенных на глубине не более 50 мкм.3. The method according to any one of paragraphs. 1-2, characterized in that the naked eye imaging pathological foci located at a depth of not more than 50 microns. 4. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что глубокое оптическое зондирование в инфракрасном диапазоне осуществляют для обнаружения патологических очагов, расположенных на глубине более 50 мкм, с возможностью достижения глубины зондирования 1 см. 4. The method according to any one of paragraphs. 1-2, characterized in that deep optical sounding in the infrared range is carried out to detect pathological foci located at a depth of more than 50 μm, with the possibility of achieving a sounding depth of 1 cm
RU2012158191/14A 2012-12-29 2012-12-29 Method of intraoperative visualisation of pathological foci RU2544094C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012158191/14A RU2544094C2 (en) 2012-12-29 2012-12-29 Method of intraoperative visualisation of pathological foci

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012158191/14A RU2544094C2 (en) 2012-12-29 2012-12-29 Method of intraoperative visualisation of pathological foci

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012158191A RU2012158191A (en) 2014-07-10
RU2544094C2 true RU2544094C2 (en) 2015-03-10

Family

ID=51215679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012158191/14A RU2544094C2 (en) 2012-12-29 2012-12-29 Method of intraoperative visualisation of pathological foci

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2544094C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637630C1 (en) * 2016-12-07 2017-12-05 федеральное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Method for microscopic study of biological samples marked by phosphorescent probes in vitro
RU2745187C1 (en) * 2020-02-11 2021-03-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Method for producing complex for tumor therapeutics based on anti-stokes nanophosphors and protein molecules

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119896546B (en) * 2025-04-01 2025-07-01 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Visual positioner of tiny focus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007110804A3 (en) * 2006-03-29 2008-06-05 Koninkl Philips Electronics Nv Diagnostic systems and methods utilizing probe-ions exhibiting photon avalanche effect
US20080182246A1 (en) * 2006-09-05 2008-07-31 Yixin Wang Methods of predicting distant metastasis of lymph node-negative primary breast cancer using biological pathway gene expression analysis
RU2392846C1 (en) * 2008-11-06 2010-06-27 Государственное учреждение Научно-исследовательский институт глазных болезней Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ ГБ РАМН) Method of differential diagnostics of malignant and benign pigment-free skin tumours
RU2464975C1 (en) * 2011-04-20 2012-10-27 Федеральное государственное учреждение "Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации" ФГУ "МНИОИ им. П.А. Герцена" Минздравсоцразвития России Method of intraoperative fluorescent diagnositcs of metastatic affection of lymph nodes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007110804A3 (en) * 2006-03-29 2008-06-05 Koninkl Philips Electronics Nv Diagnostic systems and methods utilizing probe-ions exhibiting photon avalanche effect
US20080182246A1 (en) * 2006-09-05 2008-07-31 Yixin Wang Methods of predicting distant metastasis of lymph node-negative primary breast cancer using biological pathway gene expression analysis
RU2392846C1 (en) * 2008-11-06 2010-06-27 Государственное учреждение Научно-исследовательский институт глазных болезней Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ ГБ РАМН) Method of differential diagnostics of malignant and benign pigment-free skin tumours
RU2464975C1 (en) * 2011-04-20 2012-10-27 Федеральное государственное учреждение "Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации" ФГУ "МНИОИ им. П.А. Герцена" Минздравсоцразвития России Method of intraoperative fluorescent diagnositcs of metastatic affection of lymph nodes

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VAN Dam GM and el. Intraoperative tumor-specific fluorescence imaging in ovarian cancer by folate receptor-alpha targeting: first in-human results. Nat Med 2011; 17(10):1315-U1202. *
ЛЫСАК Ю.В. Глубокое оптическое зондирование биотканей с использованием антистоксовых наноразмерных люминофоров. Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных "Ломоносов-2012" апрель 2012г, найдено on-line http://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2012/structure_26_1871.htm. Оптичевская биомедицинская диагностика. Под ред. Тучина В.В. том II. М., 2007г, с.155-186 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637630C1 (en) * 2016-12-07 2017-12-05 федеральное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Method for microscopic study of biological samples marked by phosphorescent probes in vitro
RU2745187C1 (en) * 2020-02-11 2021-03-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" Method for producing complex for tumor therapeutics based on anti-stokes nanophosphors and protein molecules

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012158191A (en) 2014-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Near-infrared luminescence high-contrast in vivo biomedical imaging
Sokolov et al. Optical systems for in vivo molecular imaging of cancer
RU2450832C2 (en) Radiopaque substances for prostate cancer detection
Rosenthal et al. The status of contemporary image-guided modalities in oncologic surgery
Hellebust et al. Advances in molecular imaging: targeted optical contrast agents for cancer diagnostics
Taruttis et al. Translational optical imaging
Wang et al. Rapid ratiometric biomarker detection with topically applied SERS nanoparticles
US11903675B2 (en) Systems, methods, and apparatus for imaging of diffuse media featuring cross-modality weighting of fluorescent and bioluminescent sources
JP2018128470A (en) System, method, and luminescence marker for improved diffuse luminescence imaging or tomography of scattering media
US20140316255A1 (en) Raman Imaging Devices and Methods of Molecular Imaging
Kairdolf et al. Intraoperative spectroscopy with ultrahigh sensitivity for image-guided surgery of malignant brain tumors
WO2009020680A2 (en) Molecular imaging of living subjects using raman spectroscopy and labeled raman nanoparticles
JP2013505468A (en) System and method for virtual refractive index matching of diffusing media
Themelis et al. Enhancing surgical vision by using real-time imaging of αvβ3-integrin targeted near-infrared fluorescent agent
RU2544094C2 (en) Method of intraoperative visualisation of pathological foci
Kwon et al. Recent advances in targeted endoscopic imaging: Early detection of gastrointestinal neoplasms
Napp et al. Optical imaging in vivo with a focus on paediatric disease: technical progress, current preclinical and clinical applications and future perspectives
Gandjbakhche et al. Tissue characterization by quantitative optical imaging methods
Kirillin et al. Complementary bimodal approach to monitoring of photodynamic therapy with targeted nanoconstructs: numerical simulations
Harlaar et al. Intraoperative optical imaging
EP1797818A2 (en) Method and system for tomographic imaging using fluorescent proteins
Sarantopoulos et al. Optical and opto-acoustic interventional imaging
Patel Assessment of optical transmission and image contrast at infrared wavelengths using tissue simulating phantoms and biological tissues
Panta et al. Optical Imaging in Oral Oncology
Wu et al. Identifying Glioma Margins Rapidly during Microsurgery via

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Changing information about inventors
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191230