【摘要】 新的光学成像技术的快速发展取决于低成本和易于重复的技术验证标准的可用性。

新的光学成像技术的快速发展取决于低成本和易于重复的技术验证标准的可用性。在这项研究中，Lindokuhle Ntombela等人[1]提出了一种详细的低成本但简单的基于琼脂凝胶的光学模型制造技术，适用于绿色（532 nm）和红色（630 nm）He–Ne激光波长的应用，并进一步表征其光学特性，以识别能够成功模拟目标组织的体模几何形状和光学试剂，作为临床前评估的常用昂贵模型的替代方案。实验过程中通过在100ml去离子水中溶解一定重量的琼脂（细菌或大豆）粉末并添加不同浓度的印度油墨和氧化铝（Al2O3）来制备所有组织模型样品，所述不同浓度的油墨和氧化铝在成像波长下近似于感兴趣的生物组织的期望光学性质。实验数据表明吸收速率几乎相同，这表明纯琼脂体模的散射效应在波长范围内很小。然而，对于具有相同波长的相同量的琼脂粉末，发现每种体模类型中Al2O3的散射系数相差约0.3。为了评估所制造的体模的时间稳定性，对每个体模组织随机选择样本，将其包裹并储存在冰箱中。冷藏样品在生产两到三周后没有显著变化，而未冷藏样品在一周后观察到轻微干燥。然而，添加抗真菌剂后，琼脂体模可以在两年以上的时间内保持稳定的光学特性。数据表明所Lindokuhle Ntombela等人提出的方法能够创建基于琼脂的体模，该体模可以在选定的波长下准确模拟人脑、膀胱和肺组织的光学特性。

[1] Ntombela L ,  Adeleye B ,  Chetty N . Low-cost fabrication of optical tissue phantoms for use in biomedical imaging[J]. Heliyon, 2020, 6(3).

 

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