干细胞疗法作为再生医学的核心方向，在组织修复、疾病治疗等领域展现出巨大潜力，但干细胞在体内的迁移路径、定植效率、存活状态等关键信息的监测难题，长期制约着疗法优化与临床转化。传统追踪技术或存在穿透深度不足、辐射损伤、动态监测能力薄弱等局限，而小动物活体光声成像技术的崛起，以其独特的 “光学吸收 - 超声探测” 融合机制，实现了干细胞在体追踪的精准可视化，为干细胞研究提供了革命性工具。

小动物活体光声成像的技术核心，是基于光声效应的跨模态成像原理。该技术通过脉冲激光照射生物组织，干细胞（或其标记物）吸收特定波长的光子能量后发生热膨胀，产生微弱的超声信号，再通过高灵敏度超声探测器捕获这些信号，经算法重建形成高分辨率的三维图像。为实现干细胞特异性追踪，通常采用两种标记策略：一是利用干细胞自身的血红蛋白、黑色素等内源性物质作为天然造影剂，无需外源标记即可实现无损伤追踪；二是通过生物相容性良好的纳米探针（如金纳米颗粒、碳纳米管）对干细胞进行体外标记，这些探针具有强光学吸收特性，能显著提升成像信号强度与特异性。两种策略均兼顾了追踪准确性与生物安全性，满足不同研究场景需求。

相较于传统追踪技术，小动物活体光声成像具备三大核心优势。其一，深穿透与高分辨率兼备。该技术突破了纯光学成像（如荧光成像）穿透深度不足（通常＜1cm）的瓶颈，可实现小动物体内 3-5cm 深度的组织成像，同时保留微米级空间分辨率，能清晰分辨干细胞在器官内的定植位置。其二，无辐射、动态追踪能力强。不同于 CT、PET 等放射性成像技术，光声成像采用非电离辐射，可对同一批小动物进行长期、多次连续监测，实时捕捉干细胞从注射部位迁移至靶器官、增殖分化及凋亡的完整过程，避免了传统侵入性检测对实验动物的损伤。其三，多参数、多靶点同步成像。通过调控激光波长，可同时检测干细胞标记物与生物组织的生理参数（如血氧饱和度、血流速度），实现干细胞行为与局部微环境变化的关联分析，为解析干细胞治疗机制提供更丰富的信息。

在干细胞研究领域，小动物活体光声成像已展现出广泛的应用价值。在组织修复研究中，该技术可精准追踪间充质干细胞（MSC）在心肌梗死、脊髓损伤、软骨缺损等模型中的迁移路径与定植效率，验证干细胞向损伤部位的靶向归巢能力，为优化细胞注射方式、提高治疗效果提供直接证据。在肿瘤治疗研究中，针对干细胞作为药物载体的靶向治疗策略，光声成像能实时监测干细胞在肿瘤微环境中的富集情况，评估药物释放效率与肿瘤抑制效果，助力 “干细胞 - 药物” 复合体系的优化设计。在疾病机制研究中，该技术可揭示干细胞在炎症微环境、缺血缺氧条件下的存活状态与分化趋势，为阐明干细胞与宿主组织的相互作用机制提供可视化数据。此外，在干细胞安全性评价中，光声成像能监测干细胞是否存在异常增殖、异位定植等风险，为干细胞疗法的临床转化提供重要的安全性数据支撑。

随着技术的持续迭代，小动物活体光声成像正朝着更高分辨率、更深穿透深度、多模态融合的方向发展。未来，结合基因编辑技术（如标记干细胞特异性启动子）、智能响应型纳米探针，该技术将实现干细胞的长期特异性追踪与功能可视化；与荧光成像、磁共振成像（MRI）的融合系统，将进一步提升多维度数据分析能力。小动物活体光声成像技术的突破，不仅解决了干细胞在体追踪的 “可视化难题”，更推动干细胞研究从 “终点检测” 走向 “全程监测”，为干细胞疗法的机制解析、效果优化与临床转化提供了核心技术支撑，加速了再生医学从实验室走向临床的进程。