在生命科学研究的进程中，对生物体内部结构和生理过程进行直观、动态的观察一直是科研工作者不懈追求的目标。某大学教授及其团队聚焦于“活体光学成像分析、设备设计与搭建”这一前沿研究方向，为生物医学领域带来了众多创新性的成果与变革性的技术，在生物医学光子学、生命科学、生物医学工程和医疗诊断等领域产生了深远影响。

一、攻克成像难题，开拓近红外二区成像新视野
         传统的光学成像技术多集中在可见光区（400 - 650nm）及近红外一区（650 - 900nm），然而生物组织对这两个波段的光存在较强的吸收和散射作用，使得成像的穿透深度和分辨率都受到很大限制。为突破这一瓶颈，团队将目光投向近红外第二窗口（1000 - 1700nm） 。此区间的光在生物组织中散射和吸收较低，自发荧光背景噪声弱，为实现活体深组织高分辨和高信噪比成像提供了可能。          团队开发了一系列性能优异的近红外二区荧光探针，如立方晶相的稀土碱金属氟化物纳米荧光探针。以Tm³⁺掺杂的稀土荧光探针为例，在立方晶相基质中，其在1632nm处实现了近百倍的下转移发光增强。通过深入研究能量传递过程，进一步提升了荧光发射强度，为近红外二区多重荧光成像增添了新的波长选择。同时，基于Er³⁺和Ho³⁺掺杂的近红外稀土荧光探针在1530nm和1180nm处也实现了不同程度的发光增强 。这些荧光探针的开发，为活体光学成像提供了更丰富、更灵敏的标记工具。

二、创新设备搭建，实现实时动态多重成像
         有了高效的荧光探针，还需要与之匹配的成像设备才能充分发挥其优势。团队在设备设计与搭建方面同样成果斐然。针对传统多重荧光成像设备依赖切换滤光片实现多通道成像，无法实时同步收集不同通道荧光信号的问题，团队开发了高时空同步的实时动态多重成像装置。          该装置能够对两个不同通道的荧光信号进行实时同步收集，通过体外不同荧光探针同时修饰的不同微球运动模拟实验，验证了其在保证双通道高度同步时空成像上的可靠性，为活体实时动态多重荧光成像奠定了坚实基础。利用这一成像装置与开发的新型近红外稀土荧光探针相结合，团队成功实现了在1500 - 1700nm波段的活体实时动态多重成像，在生物组织精细结构水平研究中展现出巨大潜力。

三、前沿应用探索，助力多领域研究突破
         在脑血管研究中，通过对不同近红外稀土荧光探针进行功能化修饰，团队成功区分了活体小鼠脑部血管网络中的各级血管。利用激素刺激小鼠模拟神经对血流的调控作用，在不开颅的情况下，实现了对小鼠动脉血管舒缩运动的实时动态监测，为血液动力学研究提供了精准信息。          在免疫反应研究领域，团队利用新型近红外稀土荧光探针特异性标记小鼠的中性粒细胞，实现了在单细胞水平上对免疫反应的实时动态监测。能够清晰观察到单个中性粒细胞在皮下炎症部位及脑损伤部位趋化性、外渗、激活等过程，避免了传统成像方法开辟视窗对观测结果的干扰，为深入了解细胞免疫反应机制提供了全新思路。
         相信在团队的持续努力下，活体光学成像分析技术将不断发展完善，为生命科学研究、生物医学工程以及临床诊断治疗等领域带来更多的突破与创新，助力解决更多人类面临的健康挑战，推动相关领域迈向新的高度。