Biophotonic methods in microcirculation imaging

Visible and near-infrared light, particularly in the wavelength region of 600–1100 nm, offer a window into human and animal tissues due to reduced scattering and absorption. We review the main biophotonic methods applied to visualisation and assessment of the microcirculation and document the progress made over the past 10 years in particular. Applications, particularly in human skin, are of special topical importance due to an improved knowledge of its role and its value as a surrogate for other organs in drug testing at a time when drug development is under severe pressure.

ZusammenfassungDer sichtbare und NIR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums, besonders der Wellenlängenbereich zwischen 600 und 1100 nm, bietet sich für optische Untersuchungen von humanem und tierischem Gewebe aufgrund einer reduzierten Streuung und Absorption der Proben in diesem spektralen Fenster an.In diesem Beitrag fassen wir die Methoden, welche im Bereich der Biophotonik zur Darstellung der Mikrozirkulation hauptsächlich eingesetzt werden, zusammen. Hierbei soll besonders auf die Entwicklungen der letzten 10 Jahre eingegangen werden. Die Anwendung solcher bildgebenden Verfahren, besonders für menschliche Haut, ist von besonderem Wert – vor allem wegen des Erkenntnisgewinns über den Einsatz und die Bedeutung von Hautgewebe als Ersatz für anderes Organgewebe in Medikamententests. Dies ist in einer Zeit, in der die Entwicklung und Tests von Medikamenten unter einem großen öffentlichen Druck stehen, von besonderer Relevanz.

ResúmenLa luz visible e infrarroja cercana, particularmente en el rango de longitudes de onda entre 600 y 1100 nm, ofrece una ventana espectral en los tejidos humanos y animales debido a su baja dispersión y absorción. En este trabajo hemos repasado los principales métodos biofotónicos aplicados a la visualización y al estudio de la microcirculación, y documentamos el progreso obtenido en los últimos 10 años. La aplicación de estos procedimientos, particularmente en el caso de piel humana, es de gran importancia debido al mejor conocimiento de su rol y de su valor como substituto de otros órganos en el estudio de drogas, en un momento en el que el desarrollo de nuevas medicinas se encuentran bajo una gran presión.