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三維光學分子成像系統是一種利用光學信號獲取生物體內分子信息并重建三維結構的技術。其原理基于熒光、散射等光學信號，通過特定波長的激光激發熒光分子或探測散射光信號，再由高靈敏度的探測器捕捉這些信號，經過計算機處理后重建出三維圖像。
近年來，三維光學分子成像系統取得了顯著的技術突破。一方面，研究者通過開發更高靈敏度的探測器和更復雜的圖像重建算法，提高了成像的深度和分辨率。例如，結合CT成像技術，可以提供更高的空間分辨率和深度信息，增強軟組織成像的精度。另一方面，多模態成像技術的發展，如結合PET、CT等其他成像技術，克服了單一光學成像的局限性，提供了更全面的生理、病理信息。
在應用前景方面，三維光學分子成像系統在生物醫學研究、疾病早期診斷和藥物研發等領域具有廣泛的應用價值。它可以實時觀察藥物在動物體內的分布、代謝過程及其對病灶的影響，評估腫瘤治療效果。同時，通過觀察體內的熒光信號，可以研究腫瘤發展、炎癥反應、血管生成等生理病理過程。此外，三維光學分子成像系統還可用于基因表達與標記的實時監測，為基因功能分析提供有力工具。隨著成像技術、算法及探測器的不斷發展，三維光學分子成像系統的深度、分辨率和精度將進一步提升，為醫學研究帶來更多可能性。
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