Среди существующих методов построения изображений тканей особое место занимает оптических биоимиджинг. Под этим понятием подразумевается совокупность неинвазивных оптических методов исследования в видимой и инфракрасной областях спектра, изучающих функционирование живых и растительных организмов на клеточном и молекулярном уровнях.
Целью оптического биоимиджинга является создание новых методов диагностики. Благодаря оптическому имиджингу у ученых появляется возможность получения изображений структур биообъектов на разных уровнях: клеточном, субклеточном и тканевом. Разнообразие методик оптического биоимиджинга позволяет получать прижизненные изображения биологических объектов на разных уровнях, что является основополагающим для изучения живых систем, начиная молекулой и заканчивая целым организмом. Помимо этого, полученные изображения помогают исследователям в создании новых методов диагностики и контроля лечения в клинической практике [1].
К методам оптического имиджинга относятся флуоресцентный и биолюминесцентный, которые по разрешению делятся на методы с клеточным разрешением (микроскопические технологии), методы с разрешением на уровне слоев/групп клеток и методы с разрешением на тканевом уровне [2]:
а) методы клеточного разрешения: конфокальная микроскопия, многофотонная флуорецентная микроскопия (МФМ), оптическая флуоресцентная просветная микроскопия (ОФПМ), оптическая когерентная микроскопия (ОКМ);
b) методы разрешения на уровне слоев/групп клеток: оптическая когерентная томография (ОКТ);
с) методы разрешения на тканевом уровне: оптическая диффузионная томография (ОДТ).
Для улучшения видимости исследуемых структур в оптическом имиджинге применяются две большие группы контрастирующих агентов (маркеров): эндогенные, в норме присутствующие в клетках, и экзогенные (флуоресцирующие белки, наночастицы, органические красители и т.д.), внесенные извне [3]. Последние подразделяются на прямые неспецифические (флюоресцентные красители, наночастицы) и непрямые специфические (репортерные гены) [2].