智能手机集成了经济实惠的低帧率传感器，用于基于发光寿命成像的床旁诊断

利用智能手机的普遍性和可负担性来测量每个像素的发光寿命

背景

发光寿命成像 （LLI） 是一种强大的成像技术，它利用分子的荧光寿命来生成图像。荧光寿命是分子在通过发射光子返回其基态之前保持激发态的平均时间。分子的荧光寿命会受到其环境的影响，例如周围溶液的 pH 值、温度和粘度。

LLI在生物学、化学和材料科学中有着广泛的应用。例如，LLI 可用于：

· 研究活细胞中蛋白质与其他分子之间的相互作用

· 检测和监测酶的活性

· 测量细胞和组织的pH值和温度

· 对药物和其他分子在细胞和组织中的分布进行成像

· 分析材料的成分和结构

LLI是一种相对较新的成像技术，但由于其许多优点，它正在迅速普及。

然而，LLI中的时间分辨技术历来依赖于昂贵的实验室设备，如高速激发源和复杂的机械斩波器来实现高重复率。

技术概览

传统的发光寿命测量方法需要昂贵的设备和复杂的同步，限制了其可及性和实用性。相比之下，这项技术利用了智能手机的普遍性和可负担性，同时规避了对昂贵硬件的需求。

V型斩波器机制与脉冲UV LED集成在一起，在激发脉冲和智能手机门控之间生成一系列延时图像。这种方法即使在适度的采集帧速率下也能测量每个像素的发光寿命，从而大大降低了成本障碍。该系统具有出色的多功能性，可准确检测短至 ~75 μs 的寿命，并有可能通过精确的延时编程进一步扩展此功能。

机器学习以卷积神经网络 （CNN） 的形式发挥着举足轻重的作用，在区分门控图像和各种衰减周期方面实现了无与伦比的准确性。因此，智能手机V型斩波器系统有可能使时间分辨寿命技术大众化，其应用远远超出了传统的实验室环境。

其经济实惠、小型化和可及性为床旁诊断等领域的变革性进步带来了巨大的希望，将复杂的成像功能带到人们的手掌中。

好处

· 可负担性和可及性：该技术使发光寿命成像变得可及且经济实惠，从而在研究、教育和诊断中得到更广泛的应用。

应用

· 床旁诊断：它是床旁诊断的理想选择，可在临床环境中对生物标志物和病原体进行快速且经济高效的评估。

· 研究与教育：在教育环境中，它是一种实用的教学工具，促进了各个领域的研究。

· 环境监测：该系统可用于环境监测，辅助污染检测和水质评估。

机会

北卡罗来纳州立大学正在寻找一个行业合作伙伴来许可和商业化这项技术。

专利

· 美国专利号10,602,791“多层保护覆盖物及其用途”

【技术合作联系方式】

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