Optical frequency domain imaging (OFDI) is one of the second-generation optical coherence tomography (2G-OCT) techniques. Because of its high-speed, high-sensitivity, cross sectional and depth sectioning imaging capabilities, OFDI has been considered as a promising imaging tool for biological studies as well as medical and clinical applications. However, conventional OCT only provides the intensity information which is proportional to the amount of scattered light from the sample. As one approach to extract additional complementary information, spectroscopic OCT (SOCT) techniques with either endogenous or exogenous contrast agents are suggested. While spectroscopic imaging with endogenous agents has an advantage that it is not necessary to inject additional materials into the sample, in many cases the spectroscopic contrast from endogenous agent is not sufficiently strong. Since OCT is a coherence-based imaging technique, it is impossible to utilize fluorescent dyes as contrast agents. In this presentation, we demonstrate dual wavelength-band spectroscopic optical frequency domain imaging (OFDI) using coherent plasmon resonant scattering from the metallic nanoparticles as exogenous spectroscopic contrast agents. A combination of two different-sized nanoparticles and a dual wavelength-band OFDI system whose wavelengths match to the plasmon resonant scattering wavelength of each nanoparticles, shows clear differentiation and visualization of the locations where each nanoparticles exists in a scattering phantom and in biological tissue in-vivo.
Optical frequency domain imaging (OFDI) 는 2세대 optical coherence tomography (2G-OCT) 기술 중 하나이다. 고속, 고감도 단층촬영이 가능하다는 장점을 가진 OFDI는 생명과학 연구와 의료, 임상의학 등의 분야에서 각광받고 있는 이미징 기술이다. 하지만 기존의 OCT는 오직 샘플로부터 산란되어 나오는 빛의 intensity 정보만을 측정할 수 있기 때문에 다른 빛의 특성을 조사하기 어렵다는 한계점도 있다. 이와 같은 한계를 극복하고 추가적인 정보를 얻기 위해 spectroscopic OCT (SOCT) 라는 기술이 제안된 바 있다. endogenous agent를 이용한 분광 이미징 기술은 다른 물질을 샘플에 주입하지 않고 있는 그대로의 상태에서 측정을 할 수 있다는 장점이 있지만 대부분의 경우 분광학적 대조가 충분히 크지 않다는 한계가 있다. 또한 OCT는 간섭신호를 측정하는 이미징 기술이기 때문에 형광물질을 조영제로 사용할 수도 없다. 본 연구에서는 금속 나노입자의 plasmon resonance에 의한 산란현상을 이용한 이증파장 분광 OFDI를 만들었다. 두개의 서로 다른 크기를 가진 나노입자와 각각의 나노입자의 plasmon resonance와 일치하는 파장을 가진 이중파장 OFDI시스템을 이용하여 각각의 나노입자들이 어떤 위치에 있는지를 분간 할 수 있는 기술을 만들어내어 이를 in-vivo 샘플에까지 적용할 수 있는 기반을 마련하였다.
