研究目的
研究采用双模态荧光与光声显微镜技术，对小鼠耳部表达绿色荧光蛋白的细菌所诱导炎症进行无创功能性活体成像，以监测组织免疫血管反应并追踪生化变化。
研究成果
这种双模态成像方法通过结合荧光显微镜追踪细菌的优势与光声显微镜监测血管变化的能力，有效实现了炎症监测。该方法兼具高分辨率与高灵敏度，增进了对炎症发病机制的理解。未来研究可聚焦于提升成像深度并将该技术应用于其他疾病模型。
研究不足
该研究仅限于小型动物模型（小鼠耳朵），其成像深度和分辨率可能不足以适用于较大组织或临床应用。荧光成像无法识别无感染的正常组织结构，且光声显微镜（PAM）可能无法有效捕捉细菌等低吸收目标。该方法需要专业设备，可能不易推广。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用结合自制光学分辨率光声显微镜（PAM）与商用荧光显微镜的双模态成像技术，对小鼠耳部炎症进行成像。其原理是利用两种技术的互补信息实现高灵敏度的炎症检测与监测。
2：样本选择与数据来源：
培养转染GFP的大肠杆菌并用于诱导六只八周龄裸鼠的炎症反应，在细菌注射前后对小鼠耳部进行成像。
3：实验设备与材料清单：
设备包括配备脉冲激光器（波长532nm、脉宽1ns、最高重复频率5KHz）的自制PAM系统、光学元件（中性密度滤光片、凸透镜、针孔、光纤、物镜、直角棱镜）、二维电动平台、超声换能器（VF 412，Valpey Fisher）、放大器（5073R，OLYMPUS），以及商用荧光显微镜系统（eclipse Ni-U，Nikon Inc.，含汞灯、消色差聚光镜和CCD相机）。材料包含LB培养基、PBS缓冲液（Gibco，Thermo Fisher Scientific）、琼脂凝胶仿体、超声耦合剂、注射器、针头及麻醉机（异氟烷，R580，RWD生命科学）。
4：实验流程与操作步骤：
培养转染GFP的大肠杆菌，清洗后重悬于PBS溶液。麻醉小鼠后采集注射前耳部图像，随后注射细菌并分别在注射后6小时及5天内持续成像。PAM系统工作流程包含激光照射、换能器信号检测、信号放大及图像重建；荧光系统采用488nm激发光与525-550nm发射滤光片，积分时间100ms。
5：数据分析方法：
通过微孔板读数器量化荧光强度并分析其与细菌浓度的关联性，对比光声与荧光图像以评估免疫血管反应及细菌分布情况。
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amplifier
5073R
OLYMPUS
Amplifies the photoacoustic signals detected by the transducer.
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pulsed laser
wavelength: 532 nm; pulse width: 1 ns; repetition rate: up to 5 KHz
Used to illuminate the animals for generating photoacoustic signals in the PAM system.
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ultrasonic transducer
VF 412
Valpey Fisher
Detects photoacoustic signals in the PAM system.
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fluorescence microscopy system
eclipse Ni-U
Nikon Inc.
Used for fluorescence imaging of the mice ear to track bacterial distribution.
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anesthesia machine
R580
RWD Life Science
Used to anesthetize the mice during experiments.
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microplate reader
Quantifies fluorescence intensity of GFP-transfected bacteria.
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orbital shaker incubator
Used for shaking the LB medium during bacteria culture.
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syringe
1 mL with 30 g needle
Used to inject bacteria into the mice ear.
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