大国重器新篇章：国产光声成像技术突破生命科学研究边界​

从阅兵"硬实力"到科研"软实力"

(图片来源于中国新闻网)

9月3日上午,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行,在盛大的阅兵仪式中,大国重器集中亮相,彰显我国科技创新的硬核力量。而在生命科学领域,同样有一项"看不见的重器"正悄然改变科研边界——光声成像技术。广州光影细胞科技有限公司自主研发的高分辨光声多模成像系统(GAni),以3 μm级分辨率和6 mm成像深度,突破了传统光学显微的"浅层困局",成为神经科学、肿瘤研究等领域的"显微利器"。

技术突破:光学与超声的"跨界融合"

高分辨光声多模成像系统GAni  创新性地结合了光学高分辨率、高对比度与超声深穿透,突破了传统成像技术的深度-分辨率限制,为生物医学成像提供了更优解决方案。

大国重器的“显微之眼”

1

脑部血管-淋巴代谢解析

高分辨率光声成像,通过多波长同步激发,同时采集脑血管(CVs)、脑膜淋巴管(mLVs)与脑实质内类淋巴途径(glymphatic pathways),清晰完整呈现脑部的结构及代谢功能,兼具活体、高分辨率、大视野和分子特异性优势,该技术突破了传统方法(如免疫荧光需解剖、MRI分辨率不足、双光子视野小的局限,)无法同时满足的脑膜血管和淋巴管成像需求的痛点,为神经退行性疾病(如阿尔茨海默病、帕金森病)的血管-淋巴-代谢机制研究提供了全新工具。

脑血管深度编码图

脑血管光声强度图

脑血管与胶质淋巴通路

脑血管与脑膜淋巴管

2

肿瘤与NIR探针功能成像

成像结果通过多波长激发(如NIR-II波段),高分辨展示肿瘤新生血管的异常形态及血氧代谢异质性,与周围正常组织形成高对比度区分;结合外源性探针(如有机染料、无机纳米颗粒等),可动态追踪近红外材料在血管内的分布,为肿瘤边界界定、肿瘤渗透、药物靶向递送评估及抗血管生成治疗监测提供多参数可视化工具。

肿瘤血管

肿瘤血管与探针共定位

3

多组织高分辨成像能力

肝脏成像清晰呈现肝窦及血管形态特征,肾脏和睾丸成像完整显示血管网络分布,肺脏成像可分辨肺泡结构,心脏成像清晰显示完整血管分布及心梗区域,胎盘成像精确显示螺旋动脉形态,虹膜成像精准捕捉虹膜小环、大环及睫状突血管分支,耳朵成像完整展示动静脉及微血管分布,同时在鸡胚研究中也能实现微血管结构的精细可视化。

肝血窦(左图 正常肝脏,右图 纤维化肝脏)

肾脏

肺脏

心脏

睾丸

胎盘

鸡胚

虹膜

耳朵

4

光声内窥成像自然腔道

光声内窥成像技术融合光学高分辨与超声深穿透优势,具备实时、高分辨、三维可视化特性,可无创、免标记获取活体消化道、生殖道及呼吸道精细血管网络的三维结构影像。该技术不仅能监测肿瘤发展过程中腔道壁结构病变和微血管网络粘膜病变,结合外源性探针(如近红外荧光标记物)还可实现腔道血管内药物分布的动态追踪,为腔道疾病的早期诊断和治疗评估提供重要影像学依据。

结直肠(上图 正常小鼠,下图 肠道肿瘤小鼠模型)

子宫内膜血管

光绘生命 智启未来

从阅兵场上的大国重器,到实验室里的显微突破,中国科技正以自主创新打破技术壁垒。光影细胞GAni系统已服务301解放军总医院、清华大学、四川大学华西医院、香港理工大学、海南大学等39家单位,支撑发表近百篇期刊论文。未来,这项技术或将延伸至临床,成为疾病诊断的"透视眼",继续书写科技强国的微观篇章。

广州光影细胞科技有限公司(GCell)积极倡导开放合作,与科研机构、大学及医疗机构合作,推动实验室设备智能化发展。公司以先进智能的研究工具支持科学家,助力生命科学领域创新。致力于为全球生命科学领域的前沿研究提供有力支持,GCell将不断创新,引领影像技术在生命科学研究中的新时代。