通过弥漫性拉曼光谱法实时监测动物中外国体内反应

可植入的医疗设备广泛用于医疗保健。然而，外国身体反应（FBR）会导致慢性炎症，组织损伤和纤维化，从而导致装置排斥和失败。在动物模型中评估FRB的标准方法是对植入物周围的活体皮肤组织的组织学评估。由于组织学是一种终点技术，因此了解FBR引起的时间依赖性变化需要大量的动物和每个时间点。

空间偏移的拉曼光谱法（SOR）被证明能够在组织中更深地探测皮肤和结缔组织的详细分子信息。我们最近使用幻影样品和大鼠尸体的研究表明，SOR能够检测到类似于参与骨骼愈合的胶原蛋白浓度的差异。我们还表明，拉曼光谱法可以检测出炎症引起的前体皮肤组织的变化。然而，当测量组织中的小变化（例如参与FBR的较小变化）时，当前的SOR探针的灵敏度水平有限。

在此提案中，我们将开发一种基于弥漫性拉曼光谱（DRS）的便携式设备，用于FBR的体内监测。我们将使用组织中的光传播建模来最大程度地提高植入物和周围组织相邻区域之间的光谱对比度。这将通过增加激光激发和检测点的数量并在皮肤表面优化其空间构型来实现。基于优化的配置，我们将构建配备具有光纤手持式探针的便携式设备，与高通量光谱仪和CCD匹配，该探针适用于动物模型上的体内测量。在同一动物上遵循FBR的能力将以高时间分辨率提供更高质量的数据，同时减少研究中使用的动物数量。