荧光分子|为更多手术刀“引路” 我国荧光导航技术与设备需两条腿一样长( 二 )

“其实我们国家荧光导航技术水平并不落后于欧美国家，甚至在红外二区、长波长等荧光导航领域最前沿的技术方面还走在世界前列，有几项研究已经进入到了人体实验阶段。 ”张晓东说，无论是技术水平还是研发速度，我国与国外相比都不逊色。
同时，科研人员也不断优化荧光分子探针的性能，小分子自组装纳米探针结合了小分子的简单性和纳米颗粒增强的肿瘤聚集性，可以减少或消除不良的“生物污垢” ，以减缓清除速度并避免不良的免疫反应。
“在荧光导航领域，我们国家起步比较晚，虽然前沿技术方面并不落后，但是在这个领域的基础还比较薄弱，很多核心元器件和零部件都需要进口。 ”张晓东透露。
“未来，要想在荧光导航领域实现核心元器件和零部件的国产化，我国还需要在3方面进行努力。 ”张晓东说。
首先，要在荧光导航的硬件方面取得突破，提高基础元器件和零部件的精细度，上下游企业配合起来，形成一条完整的产业链。
其次，应围绕红外二区、长波长等前沿技术，攻克深组织成像技术，同时匹配相应的荧光造影剂，实现这一领域的快速发展。
再次，要开展智能化研究，把荧光导航技术与AI技术结合起来，实现硬件和软件的智能化。比如通过人工智能收集数据进行分析，在手术前辅助医生进行预判等。 “人工智能会使荧光导航这项技术拥有更广阔的发展前景，会使疾病诊断更加精准、便捷。 ”张晓东如是说。
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设备、算法和荧光分子探针是荧光成像关键
张晓东表示，荧光成像的关键在于穿透深度和信噪比。要实现更高的组织穿透深度和更高的信噪比，就需要不断升级导航成像设备、算法和荧光分子探针这三方面的技术。
在导航成像设备和方法方面，目前比较有潜力的研究为红外二区成像，该技术是由美国斯坦福大学戴宏杰院士发明的成像技术。它比传统荧光导航技术使用的波长更长，能达到1000—1700纳米。目前，该项技术已经用于肿瘤免疫治疗、神经科学等领域。 “波长越长，能看到的位置就会越深，信噪比也更大，最终影像也会更加清晰。 ”张晓东解释。
硬件的发展，还需要与之相匹配的软件，灵敏高效的定位也离不开精密的算法。比如中国科学院自动化所田捷教授就整合了医学影像处理技术、分析技术与创新技术，搭建了灵活可用的整体计算框架。荧光分子探针方面，目前我国也有1000—1700纳米的红外二区荧光分子探针正在逐步研发中，中国科学院苏州纳米所的王强斌教授、复旦大学张凡教授等都在红外二区探针的研究方面取得了丰硕的成果。采访人员陈曦