( λ em)表不其量子產率, 且U_(r)表示激發(fā)強度的空間分布。然而,這可能無法在生物發(fā)光中完成。由于在生物發(fā) 光反應的發(fā)射中不能引入空間依賴性,所以恢復生物發(fā)光探針的位置、濃度或大小的問題 將仍然是極度病態(tài)的。這是生物發(fā)光的主要缺陷。
[0056] 在某些實施例中,本文中所描述的方法使用從以與散射平均自由程Isc類似或比 散射平均自由程Isc短的距離共同定位的共存生物發(fā)光及熒光斷層成像信號獲得的信息。 這導致兩個重要的結果。第一,其允許使用由熒光激發(fā)源引入的空間依賴性以減小生物發(fā) 光成像的病態(tài)性。這對生物發(fā)光探針空間位置及大小的恢復具有直接影響,從而允許在熒 光測量的幫助下獲得的生物發(fā)光數(shù)據(jù)的3D重構。第二,此方法允許使用生物發(fā)光信號高度 特定性以通過提供將允許區(qū)分特定熒光信號與背景信號或自發(fā)熒光信號的信息來提高共 同定位的熒光信號的斷層成像的重構的準確性。這增加且提高了熒光斷層成像的分辨率、 定量化,并且最重要的是,增加且提高了熒光斷層成像的靈敏度。
[0057] 舉例來說,所述方法可用于以下情況:在存在或缺乏背景自發(fā)熒光信號或非特定 信號(例如,通過發(fā)射濾光片泄漏的激發(fā)光)時使用串聯(lián)生物發(fā)光-熒光探針或單個或多 個共同定位的生物發(fā)光報道子及熒光探針。下文呈現(xiàn)可用于組合生物發(fā)光與熒光測量的途 徑的三個實例,從而展現(xiàn)方法的可行性,但不限于這些途徑。以下第四實例描述用于獲取用 于其它實例中的數(shù)據(jù)的途徑,但不將本申請案限于此途徑。
[0058] 作為第一途徑,在熒光測量中通過假設針對由Ufl(rs,r d)表示的每一源位置匕及 檢測器rd存在經測量的生物發(fā)光分布U bi° (rd)(在生物發(fā)光的情況下僅對檢測器具有依賴 性)而引入權重。在此情況下,實例途徑將把權重確定為:
【主權項】
1. 一種用于對漫射物體的靶區(qū)域進行成像的方法,所述方法包括: (a) 向所述物體施用生物發(fā)光及/或化學發(fā)光底物; (b) 通過所述物體的所述靶區(qū)域中的生物發(fā)光報道子檢測從所述物體發(fā)射的生物發(fā)光 光及/或化學發(fā)光光; (c) 向所述物體施用包括熒光物質及/或聯(lián)合的熒光/生物發(fā)光物質的探針; (d) 在多個位置處及/或以多個角度將激發(fā)光引導到所述物體中,借此激發(fā)所述熒光 物質; (e) 檢測熒光光,所述檢測到的熒光光已由于所述激發(fā)光的激發(fā)而由所述漫射物體的 所述靶區(qū)域中的所述熒光物質發(fā)射; (f) 檢測激發(fā)光,所述檢測到的激發(fā)光已透射穿過所述漫射物體的所述區(qū)域或已從所 述漫射物體的所述區(qū)域反射;以及 (g) 處理對應于所述檢測到的生物發(fā)光光、所述檢測到的熒光光及所述檢測到的激發(fā) 光的數(shù)據(jù)以提供所述漫射物體內的所述靶區(qū)域的圖像。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其中所述生物發(fā)光報道子是內源性的。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法,其中所述生物發(fā)光報道子在所述物體內由生物發(fā)光細 胞系表示。
4. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其中所述生物發(fā)光報道子是外源性地施用的。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法,其中所述生物發(fā)光報道子作為串聯(lián)生物發(fā)光-熒光探 針的組件向所述物體施用。
6. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中,在步驟(c)之后,所述生物發(fā) 光報道子中的至少一些與所述探針中的至少一些實質上共同定位于所述物體的所述靶區(qū) 域中。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法,其中,在步驟(c)之后,所述生物發(fā)光報道子也存在于 所述物體中不與所述探針實質上共同定位的一或多個位置處。
8. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(c)中的所述探針包括所 述熒光物質及與熒光物質串聯(lián)的生物發(fā)光報道子兩者。
9. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中所述漫射物體包括活的生物組 織。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法,其中所述漫射物體是哺乳動物。
11. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中所述靶區(qū)域的所述圖像是斷 層成像圖像。
12. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其進一步包括在步驟(b)、(d)、 (e)及(f)之前將所述物體放置在固持器內。
13. 根據(jù)權利要求12所述的方法,其中所述靶區(qū)域的所述圖像是斷層成像圖像且其中 所述物體的表面至少部分由所述固持器保形使得所述表面可由連續(xù)函數(shù)表征,借此促進斷 層成像重構。
14. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(b)包括使用定位于所 述物體外部的檢測器檢測生物發(fā)光光。
15. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(b)包括根據(jù)檢測器位 置檢測生物發(fā)光光。
16. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(b)包括使用與所述物 體光學接觸的檢測器檢測生物發(fā)光光。
17. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(b)包括使用檢測器檢 測生物發(fā)光光,所述檢測器經定位使得在所述檢測器與所述物體之間存在非漫射介質。
18. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(b)包括使用發(fā)射濾光 片檢測生物發(fā)光光。
19. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(b)包括在不使用發(fā)射 濾光片的情況下檢測生物發(fā)光光。
20. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(c)中的所述探針是可 見光探針或近紅外熒光探針。
21. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟⑷包括將可見光及/或 近紅外光引導到所述物體中。
22. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(d)包括將激發(fā)光的點 源引導到所述物體中。
23. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(d)包括同時將激發(fā)光 的多個源引導到所述物體中。
24. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(d)包括將結構化激發(fā) 光引導到所述物體中。
25. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(d)包括在多個離散位 置處及/或以多個離散角度將所述激發(fā)光引導到所述物體中,將所述激發(fā)光引導到所述物 體中的每一例子在尚散時間處發(fā)生。
26. 根據(jù)權利要求25所述的方法,其包括在離散位置處及/或以離散角度將激發(fā)光引 導到所述物體中的每一例子之后執(zhí)行步驟(e)及(f)。
27. 根據(jù)權利要求1到24中任一權利要求所述的方法,其中步驟(d)包括同時在多個 離散位置處及/或以多個離散角度將所述激發(fā)光引導到所述物體中。
28. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(d)包括使所述激發(fā)光 在所述物體上方掃描。
29. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中在步驟(f)中檢測到的所述 激發(fā)光包括連續(xù)波CW光、時間分辨TR光及強度調制IM光中的至少一者。
30. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(e)包括使用定位于所 述物體外部的檢測器檢測從所述物體的所述靶區(qū)域發(fā)射的熒光光。
31. 根據(jù)權利要求30所述的方法,其中步驟(e)包括檢測在與步驟(d)中激發(fā)光被引 導到其中的側相同的所述物體的側上的熒光光。
32. 根據(jù)權利要求30所述的方法,其中步驟(e)包括檢測在與步驟(d)中激發(fā)光被引 導到其中的側相對的所述物體的側上的熒光光。
33. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(e)包括使用與所述物 體光學接觸的檢測器檢測所述物體的所述靶區(qū)域發(fā)射的熒光光。
34. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(e)包括使用檢測器檢 測從所述物體的所述靶區(qū)域發(fā)射的熒光光,所述檢測器經定位使得在所述檢測器與所述物 體之間存在非漫射介質。
35. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(f)包括使用定位于所 述物體外部的檢測器檢測透射穿過所述物體的所述靶區(qū)域或從所述物體的所述靶區(qū)域反 射的激發(fā)光。
36. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(f)包括使用與所述物 體光學接觸的檢測器檢測透射穿過所述物體的所述靶區(qū)域或從所述物體的所述靶區(qū)域反 射的激發(fā)光。
37. 根據(jù)前述權利要求中任一權利要求所述的方法,其中步驟(f)包括使用檢測器檢 測透射穿過所述物體的所述靶區(qū)域或從所述物體的所述靶區(qū)域反射的激發(fā)光,所述檢測器 經定位使得在所述檢測器與所述