利用小鼠模型通过扩散光学光谱法对急性电离辐射诱导的皮肤毒性进行定量评估

该漫反射光谱技术的总体目标是建立一种用于描述急性辐射诱导红斑的定量生物标志物。该方法可在放射治疗领域中作为预测性生物标志物，用于识别有发生重度放射性皮肤毒性风险的患者。因此，该技术的主要优势在于其能够提供一种客观且系统的量化指标，以评估放射性皮肤毒性。

我将演示漫反射光谱技术，而Loo实验室的研究人员Elina将负责处理小鼠。首先打开电子设备，等待系统启动。然后关闭房间内的所有荧光灯，并将白炽灯放置在距离测量装置一定距离的位置，以提供适当的照明。

接下来，设置用于采集小鼠皮肤数据的仪器参数。将信号参数设置如下：采集时间设为25毫秒，信号平均次数设为25，盒式滤波器宽度设为1。

这些参数在采集时间与信噪比之间提供了合理的平衡。接下来，使用自定义编程的采集软件，在LED关闭时自动采集背景读数。然后，在两个不同的光源-探测器间距下采集漫反射读数。

在 260 微米处进行一次测量，在 520 微米处进行第二次测量。总采集时间应约为两秒。麻醉小鼠后，将其移至已消毒的 DOS 探测区域。

将其侧放，并将其吻部固定在输送 2% 异氟烷气体的鼻锥上以维持麻醉状态。现在用 70% 乙醇对探头进行消毒，但不要试图对皮肤进行消毒。轻轻将已消毒的探头接触侧腹皮肤。

不要用力过猛，以免探头压力破坏局部血管结构。手持探头时，在待照射的 2 厘米见方区域内采集反射率数据。按照骰子上的五点排列方式采集数据。

在后续所有测量中保持此模式和探针压力的一致性。完成测量后，将小鼠放入恢复笼中。在小鼠恢复期间，对下一只小鼠重复该操作。

该操作步骤需根据所用辐照仪的具体情况进行调整。根据需要调整参数，以辐照一小块皮肤区域。麻醉小鼠后，轻轻捏起其侧 flank 部分的皮肤，并用胶带将拉伸的皮肤固定，形成皮瓣。

然后将小鼠放置在聚甲基丙烯酸甲酯（Plexiglass）平台上，并用定制的铅夹具覆盖其身体。使用一个两侧可打开且带有照射窗口的铅盒，将待照射的皮肤瓣通过夹具窗口拉出，并用胶带将皮肤瓣固定在平台上。

如果小鼠未被固定装置固定，请为其注射麻醉剂。然后将带有固定装置和小鼠的载物台放入辐照仪中。计算所需的辐照剂量。

例如，可使用距离11厘米、峰值管电压为160千伏的X射线源，以6.3毫安的电流照射2.5分钟，以充分照射皮肤。随后，给予计算好的辐射剂量。完成动物给药后，将其放回恢复笼中。

从麻醉中恢复后，将小鼠放回正常的合笼饲养环境中。小鼠经照射处理并按所述方法进行测量。照射前，使用无胸腺小鼠皮肤模型，在260微米源间距条件下采集基线光谱。

粗的绿色线表示对细的蓝色线的数学拟合。与40戈瑞照射后第六天的测量结果相比，在550至600纳米之间的光谱形状差异明显，这可能是由于氧合血红蛋白增加所致。还观察到绝对反射率略有上升，可能与组织散射能力的增强相关。

拟合后的数据可提供可量化的光学生物标志物，这些标志物可作为辐射后时间的函数进行追踪。例如，组织氧饱和度的测量值在辐射后逐渐升高。该定量数据与皮肤毒性的视觉评分相关，后者在辐射后也呈进行性增加。

观看本视频后，您应能够充分理解如何运用漫反射光谱技术对放射性皮肤毒性进行定量评分。一旦掌握，若操作得当，该技术可在两到三分钟内完成。在实施该操作时，需注意轻柔按压DOS探头，以避免扰动血管网络。

该技术可用于放射治疗领域，通过关联生理参数来描述正常组织对辐射的反应。