izumab) (atlizumab)、托利珠单抗（Toralizumab)、托西莫单抗（Tositumomab)、 托维图单抗（Tovetumab)、曲洛青木单抗（Tralokinumab)、曲妥珠单抗（Trastuzumab)、 TRBS07、曲加立珠（Tregalizumab)、曲美木单抗（Tremelimumab)、西莫白介素单抗 (Tucotuzumab celmoleukin)、妥韦单抗（Tuvirumab)、乌波利土西单抗（Ublituximab)、 乌瑞鲁单抗（Urelumab)、乌珠单抗（Urtoxazumab)、优特克单抗（Ustekinumab)、伐提克图 单抗（Vantictumab)、伐利昔单抗（Vapaliximab)、维特立珠单抗（Vatelizumab)、维多珠 单抗（Vedolizumab)、维妥珠单抗（Veltuzumab)、维帕莫单抗（Vepalimomab)、维西库单 抗（Vesencumab)、维西珠单抗（Visilizumab)、伏洛昔单抗（Volociximab)、伏妥土珠单抗 (Vorsetuzumab mafodotin)、伏妥昔单抗（Votumumab)、扎芦木单抗（Zalutumumab)、扎木 单抗（Zanolimumab)、扎土希单抗（Zatuximab)、齐拉木单抗（Ziralimumab)、阿佐莫单抗 (Zolimomab aritox)。如本文所述，抗体可标记或未标记。在一些实施方案中，标记是焚光 标记。可与本文所述的系统、装置和方法一起使用以标记治疗试剂的荧光标记的实例包括 但不限于吲哚菁绿（ICG)、姜黄素、若丹明（例如，若丹明B、若丹明123、若丹明6G或其变 体）、绿色荧光蛋白（GFP)、萤光素、荧光黄、量子点或其组合。
[0043] 在不同的实施方案中，毒素包括但不限于阿尔法毒素、炭疽毒素、细菌毒素、白喉 毒素、外毒素、百日咳毒素、志贺毒素、类志贺毒素、耐热肠毒素、通道形成毒素、霉菌毒素、 霍乱毒素、蝎子毒液、氯毒素和/或破伤风毒素。如本文所述，抗体可标记或未标记。在一 些实施方案中，标记是荧光标记。可与本文所述的系统、装置和方法一起使用以标记治疗试 剂的荧光标记的实例包括但不限于吲哚菁绿（ICG)、姜黄素、若丹明（例如，若丹明B、若丹 明123、若丹明6G或其变体）、绿色荧光蛋白（GFP)、萤光素、荧光黄、量子点或其组合。
[0044] 在一些实施方案中，蛋白质（例如，细胞表面蛋白）可用本文所述的系统检测到。 在一些实施方案中，蛋白质可用结合到细胞表面标记的抗体（例如，标记的或未标记的抗 体）检测。在一些实施方案中，蛋白质可用结合到目标蛋白质的siRNA(例如，标记的或未 标记的siRNA)检测。可用本文所述的系统检测到的蛋白质的实例包括但不限于4-1BB、 5T4、腺癌抗原、甲胎蛋白、膜联蛋白（例如，膜联蛋白AU A2、A5)、BAFF、B型淋巴瘤细胞、 C242 抗原、CA-125、碳酸酐酶 9(CA-IX)、C-MET、CCR4、CD152、CD19、CD20、CD200、CD22、 CD221、CD23 (IgE 受体）、CD28、CD30 (TNFRSF8)、CD33、CD4、CD40、CD44v6、CD51、CD52、CD56、 CD74、CD80、CEA、CNT0888、CTLA-4、DR5、EGFR、EpCAM、CD3、FAP、纤连蛋白外结构域 B、叶酸 受体1、⑶2、⑶3神经节苷脂、糖蛋白75、GPNMB、HER2/neu、HGF、人类传播因子受体激酶、 16卩-1受体、16卩-1、1861、1^1-〇厶1、几-13、几-6、类胰岛素生长因子1受体、整合蛋白€[50 1、 整合蛋白α νβ 3、M0RAb-009、MS4A1、MUC1、黏蛋白CanAg、N-羟乙酰神经氨酸、NPC-1C、 PDGF-Ra、PDL192、磷脂酰丝氨酸、前列腺癌细胞、RANKL、RON、R0R1、SCH 900105、SDC1、 SLAMF7、TAG-72、腱生蛋白 C、TGF β 2、TGF-β、TRAIL-Rl、TRAIL-R2、肿瘤抗原 CTAA16. 88、 VEGF-A、VEGFR-I、VEGFR2或波形蛋白。其他的实例包括但不限于A0C3 (VAP-I)、CAM-3001、 CCLl 1 (嗜酸细胞激活趋化因子-1)、⑶125、⑶147 (基础免疫球蛋白）、⑶154 (⑶40L)、⑶2、 CD20、CD23 (IgE 受体）、CD25 (IL-2 型受体的 α 链）、CD3、CD4、CD5、IFN- a、IFN- γ、IgE、 IgE Fe 区域、IL-1、IL-12、IL-23、IL-13、IL-17、IL-17A、IL-22、IL-4、IL-5、IL-5、IL-6、 11^-6受体，整合蛋白€(4、整合蛋白€ [4|3 7，大羊驼、1^厶-10：011&)、1^01-528、肌生成抑制 蛋白、0X-40、rhuMAbP 7、硬化蛋白（scleroscin)、SOST、TGFP 1、TNF-α、VEGF-A、β 淀粉 样蛋白、MABT51O2A、L-10、CD3、C5、心肌肌球蛋白、CD41(整合素 a -Ilb)、血纤维蛋白II、 β链、ITGB2(⑶18)、鞘氨醇-1-磷酸、炭疽毒素、CCR5、⑶4、聚集因子A、巨细胞病毒、巨细胞 病毒糖蛋白B、内毒素、大肠杆菌蛋白、乙肝表面抗原、乙肝病毒、HIV-1、Hsp90、流感A血凝 素、脂磷壁酸、绿脓杆菌、狂犬病毒糖蛋白、呼吸道合胞病毒、TNF-α、路易斯Y和CEA抗原、 Tag72、叶酸结合蛋白或其组合。在一些实施方案中，蛋白质是标记的。在一些实施方案中， 标记是荧光标记。可与本文所述的系统、装置和方法一起使用以标记治疗试剂的荧光标记 的实例包括但不限于吲哚菁绿（ICG)、姜黄素、若丹明（像若丹明B、若丹明123、若丹明6G 或其变体）、绿色荧光蛋白（GFP)、萤光素、荧光黄、量子点或其组合。 方法
[0045] 基于激发波长的组合以及多路分配器中光束分割装置的波长分割，不同分子的荧 光性可以被分析（图4)。例如，通过样本在350nm波长下的激发和多路分配器中适当分割波 长的光束分割装置，可以对如下生物分子的荧光性进行分析：包括但不限于，PLG-GAD(吡 哆醛-5'-磷酸盐（PLP)谷氨酸脱羧酶（GAD))、结合的NADH和游离的NADH。或者，基于440nm 波长处对样本的激发和多路分配器中适当分割波长的光束分割装置，可以对例如FAD(黄 素腺嘌呤二核苷酸）、FMN(黄素单核苷酸）和卟啉的生物分子的荧光性进行分析。
[0046] 本发明提供了采用本文所述的TRLIFS系统对有需要的受试者在受伤后的组织活 力进行测定的方法。所述方法包括：使用本文所述系统测量从生物分子（例如NADH氧化还 原状态）发射的荧光，其中荧光信号的变化表示组织活力。在一些实施方案中，生物分子的 荧光信号的变化是相对于对照（正常）受试者，受试者的生物分子的荧光信号的增加。在 一些实施方案中，生物分子的荧光信号的变化是相对于对照（正常）受试者，受试者的生物 分子的焚光信号的减少。在一种实施方案中，NADH氧化还原状态的变化表不组织活力。在 一种实施方案中，受试者的NADH荧光性的增加表示NADH积累和较差组织活力。
[0047] 本发明还提供了使用本文所述系统对有需要的受试者的细胞新陈代谢进行监测 的方法。所述方法包括：使用本文所述TRLIFS系统测量从生物分子（例如NADH氧化还原 状态）发射的荧光，其中荧光信号的变化指示细胞新陈代谢。在一些实施方案中，生物分子 的荧光信号的变化是相对于对照（正常）受试者，受试者的生物分子的荧光信号的增加。在 一些实施方案中，生物分子的荧光信号的变化是相对于对照（正常）受试者，受试者的生物 分子的荧光信号的减少。在一种实施方案中，NADH荧光可被用于监测细胞新陈代谢。细胞 新陈代谢可被持续或定期监视。在不同的实施方案中，例如，对细胞新陈代谢的持续监测可 以评估细胞在缺血条件下的活力以及易损性，药物（例如，在药物研发或对治疗窗口进行 优化期间）对于细胞新陈代谢的效果以及/或者同时监视pH值和氧气水平以确定细胞的 新陈代谢状态。
[0048] 如本文所述，本发明还提供了使用本文所述的TRLIFS系统检测肿瘤的方法。 实施例 实施例1 细胞新陈代谢的持续监测
[0049] 本文所述的系统允许以极微小尺度持续监视NADH水平变化以测定新陈代谢状态 的变化，从而对氧气消耗、神经保护药物效果等作出响应（图1和5)。
[0050] 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH)与在有氧呼吸中的用于ATP产生的氧化还原反应 有关。NADH在糖酵解和柠檬酸（TCA)循环中在线粒体中产生。NADH在线粒体膜上被氧化 为NAD+，在此过程中产生ATP。此过程在包括但不限于由于中风的局部缺血的条件下被中 断。在低氧条件下，NADH在细胞中积聚，并且持续的缺氧会引起细胞死亡，导致NADH的完 全崩溃。NADH水平的这些变化允许评估细胞在局部缺血条件下的活力和易损性。通过测量 来自NADH的荧光发射可以对NADH水平的波动进行评估。NAD+和NADH都对UV光谱具有 强吸收性，但是它们的荧光特性不同。依赖于NADH的结合（与细胞色素）状态而非游离状 态，NADH展示在紫/蓝带约440/460nm的波长上的强荧光性。荧光性的实时测量允许监测 NADH水平的变化，评估NADH的新陈代谢状态，从而监测细胞新陈代谢。
[0051] 为了激发组织，具有Q开关的以350nm的波长发射的NchYaG激光器被使用，以 IKHz随着400ps的脉冲宽度（FWHM)运行（型号为Teem Photonics PNVM02510的激光器）。 每个脉冲的总能量不超过5 μ J，这防止NADH的光致漂白。激发光用定制的三叉光探针传 递到组织。探针包括用来传递激发光的中心600微米光纤，其被十二根用来采集荧光的200 微米光纤环绕（图3)。来自12条采集光纤中的每个其他光纤都被结合到一起形成两个通 道。一个采集通道/束连接到分光仪（由美国Ocean Optics公司制造，型号是Maya)，其 每IOOms测量荧光光谱，而另一个通道/束连接到光束分割器（多路分配器）。光束分割器 以452nm的波长分开有效的游离和结合荧光，其都被MCP-PMT和分光仪记录下来。
[0052] 在OR中处死动物后，兔脑被移除，并在富含冷氧的K氏液中运输到实验室。皮质 被分离并放在K氏液中，其具有95%氧气和5%二氧化碳的混合物的持续鼓泡以使组织存 活。探针被调整到组织上以便记录图5中示出的荧光。基线NADH(结合和游离）被记录直 到来自组织的荧光平衡且稳定。在接近30分钟后，添加测量剂量的50nM鱼藤酮，其在线粒 体中阻断NADH与细胞色素的结合。额外浓度的鱼藤酮每10分钟添加。
[0053] 不同浓度的鱼藤酮对于兔脑组织的影响被记录（图6)。结果显示，游离NADH和结 合NADH的浓度都能实时（每~100ms)绘制并且对外部刺激的响应被记录下来。图6示出 NADH荧光水平在超过2小时时期内的连续曲线。在添加 50nM浓度的鱼藤酮到溶液中时，由 于NADH的消耗和随后的积聚被阻断，NADH水平的增加被预料地观察到。随着鱼藤酮的浓度 增加，NADH荧光如预料地增加。在80分钟时，持续穿过液体鼓泡的气体被停止，并且随后 氧气供给一旦恢复，重新开始允许评估缺氧对于组织中NADH积聚以及其随后消耗的影响。 这展示了本文所述的TRLIFS系统实时监测新陈代谢状态的能力。 实施例2 确定组织损伤后的生存能力
[0054] 在局部缺血性发作之后，记录脑中一大片区域的NADH水平允许对可成活细胞数 量进行评估，可成活细胞可能由于缺氧处于休克中但可能没有经历细胞凋亡而因此可以救 活。这些细胞形成熟知为半影的大块区域，并且中风治疗的重要目标是在救活尽可能多的 神经元的过程中减少半影尺寸。监测整个半影区域的NADH允许评估具有上述治疗设计目 的的不同干预的效果。
[0055] 为了激发组织，具有Q开关的以350nm的波长发射的NchYaG激光器被使用，以 IKHz随着400ps的脉冲宽度（FWHM)运行（Teem Photonics PNVM02510)。每个脉冲的总能 量不超过5yJ，这防止NADH的光致漂白。激发光用定制的三叉光探针传递到组织。探针 包括用来传递激发光的中心600微米光纤，其被十二根用来采集荧光的200微米光纤环绕。 来自12条采集光纤中的每个其他光纤都被结合到一起形成两个通道。一个采集通道/束 连接到分光仪（Ocean Optics, Maya)，其每IOOms测量荧光光谱，而另一个通道/束连接到 光束分割器（多路分配器）。
[0056] 兔脑中风模型被使用，其中兔脑中的中风通过在大脑动脉注射凝块引起。兔子 在测试神经学损伤之后被处死。大脑被移除并在冷氧气饱和的K氏液中被运输到实验室 中。在实验室中，梗塞的皮质与大脑的其他部分分离，并被放置在K氏液（Kreb-Ringer solution)中，伴随着95%氧气和5%二氧化碳混合物的鼓泡。单个读数被从皮质边缘记 录并且探针被移过皮质的表面，如图7中所示。从组织样本中记录荧光强度。组织样本浸 没于TTC (2, 3, 5-氯化