精密高階的生物影像設備為追求卓越生物醫學研究所必需之工具。提供研究者在真實、非破壞性、完整活體下進行細胞和分子標的之定性和定量研究。進而通過圖像直接顯示細胞或分子的生理和病理現象,將基因表達、生物信號傳遞等複雜的過程轉化為影像,在特異性分子探針幫助下可望在分子層級發現疾病徵兆,達到早期診斷的目的。所以,擁有多種專一性與特殊性功能的生醫光學影像設備是追求卓越之生醫研究的必要工具。
拉曼光譜 :
靈敏度和成像速度顯著地提升,為拉曼光譜強大的分析能力應用於生物醫學研究鋪設了道路。拉曼成像現已成為一種新的成像方式,可提供在傳統光學技術難以測量的生物系統中分子水平的信息。
拉曼光譜是一種可以非侵入性和非破壞性診斷,分析細胞,組織或生物流體中分子變化的工具。變化是病理性疾病的原因或結果。拉曼光譜能夠迅速提供豐富的生化信息,以增進了解並有助於在研究和臨床環境中預測疾病。與其他分子和影像診斷技術相比,拉曼光譜法是無創,快速,低成本的,並且可以在生物樣品中達到高化學特異性(專一性)。
從拉曼光譜法的發展趨勢看來,表面增強拉曼散射(SERS)用於增強特定樣品分析所需的信號已廣泛地應用於生命科學研究。表面增強拉曼散射(SERS),幾何形狀和材料的組合,大量提升電磁場的增強,使得可與激光波長匹配。這像無線電天線一樣放大了入射激光功率,並且還像發射機一樣起到增強拉曼位移信號的作用。從銀顆粒上的染料分子中分離出來的增強記錄最高達到10-14,但是通常是增加幾個數量級。這些金(或銀)粒子可以是「裸露」的,以增強粒子表面幾奈米範圍內分子的拉曼信號。
高光譜成像:
人眼看到的顏色是由可見光在主要的三個頻帶組成(長波長-紅色、介質波長-綠色、短波長-藍色),光譜成像劃分的頻譜分成許多更多頻帶。這種劃分波段的技術,將圖像可擴展至可見光範圍外。在高光譜成像中,記錄中的光譜具有良好的波長分辨率,並覆蓋了很寬的波長範圍(包括UV~可見光~紅外波段,甚至更多)。高光譜成像是測量連續光譜帶。
高光譜成像的主要優勢:由於在每個點都採集了整個光譜,因此操作員無需事先了解樣品,並且又可從後處理數據集中挖掘所有可用信息。高光譜成像亦可利用鄰近區域間不同光譜的空間關係,得出更精細的光譜空間模型,來對圖像進行更精確的分割和分類。