检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李惠普重庆医科大学

学位级别：博士

第一部分iRGD肽介导载药相变脂质纳米颗粒的制备以及部分性能测试目的制备一种新型的分子探针,其是一种搭载有iRGD归巢穿膜肽的脂质体纳米颗粒(iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs),将ICG、10-HCPT、PFP包裹进去,检测其平均粒径、电位、包封率和... 详细信息

第一部分iRGD肽介导载药相变脂质纳米颗粒的制备以及部分性能测试目的制备一种新型的分子探针,其是一种搭载有iRGD归巢穿膜肽的脂质体纳米颗粒(iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs),将ICG、10-HCPT、PFP包裹进去,检测其平均粒径、电位、包封率和载药量,在激光共聚焦显微镜下的形态,在透射电镜下的形态,以及体外相变,光声、超声成像的情况。方法我们采用我们采用薄膜水化法,二次超声声振乳化的方法进行分子探针iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs的制备,并使用激光粒度仪对制备的纳米颗粒的粒径、电位进行检测,同时采用共聚焦显微镜和透射电子显微镜检测其形态。通过高效液相法检测其包封率和载药量。在体外进行纳米颗粒的光声成像以及超声成像,同时用LIFU仪辐照,使之产生相变并观察。结果最终制备出了纳米颗粒iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs,其外观呈翠绿乳状,有流动性,在普通显微镜下观察,可见形态规则无团聚,大小偏小,平均粒径在298.4±10.42 nm左右,平均zeta电位为和-35.4±6.23m V,透射电镜下呈形状规则的球形,中间包裹致密的PFP。通过高效液相法制备出标准曲线,计算包封率为(45.53±2.31)%,载药量为(4.79±0.45)%。纳米颗粒能够在LIFU仪的激发下产生相变,并且能够实现增强超声显像,同时在ICG浓度变化下,产生光声信号,实现光声成像。结论我们成功地制备出了一种新型的超声分子影像纳米级分子探针iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs,其粒径小,位于纳米级别,同时形态规则,分散性较好,搭载有ICG作为光吸收子,10-HCPT作为化疗药物,能够实现超声以及光声双模态成像。第二部分iRGD肽介导载药相变脂质纳米颗粒对肝癌细胞的靶向性以及杀伤作用目的将制备的纳米颗粒iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs与肝癌细胞SK-Hep1进行共孵育,并根据不同分组,给予LIFU仪辐照,检测对肝癌细胞的杀伤作用,为之后的体内实验做铺垫。方法为了检测纳米颗粒对肝癌细胞的靶向性,将制备的纳米颗粒分为靶向组iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs和非靶向组ICG-10-HCPT-PFP-NPs,分别将2组纳米颗粒与肝癌细胞SK-Hep1共孵育,并且在激光共聚焦显微镜下观察2组纳米颗粒分别与细胞结合的情况,从而判断纳米颗粒对肝癌细胞的靶向性。同时也采用流式细胞仪,分别检测了靶向组和非靶向组的细胞内荧光含量,从而也判断纳米颗粒的靶向能力。为了检测纳米颗粒对肿瘤细胞的穿透作用,我们构建了3D多细胞肿瘤球,模拟体内细胞环境,并将2组纳米颗粒与之共孵育,在共聚焦显微镜下检测其对3D肿瘤球的穿透效果。为了检测纳米颗粒对肿瘤细胞的杀伤作用,我们采用AM/PI双染法,将细胞按不同处理因素分为6组:Control组,LIFU组,iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs组,ICG-10-HCPT-PFP-NPs组,ICG-10-HCPT-PFP-NPs+LIFU组,iRGD-ICG-PFP-10-HCPT-NP组+LIFU,最后在激光共聚焦显微镜下观察各组的荧光情况。为了检测纳米颗粒对肿瘤细胞的抗增殖能力,我们采用CCK-8法,将细胞按不同处理因素分为10组:1对照组,2无肽无药NPs组(ICG-PFP-NPs组),3无肽有药NPs组(ICG-10-HCPT-PFP-NPs),4有肽无药NPs组(iRGD-ICG-PFP-NPs组),5有肽有药NPs组(iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs组),6 LIFU组,7无肽无药NPs+LIFU组(ICG-PFP-NPs+LIFU组),8无肽有药NPs+LIFU组(ICG-10-HCPT-PFP+LIFU组),9有肽无药NPs+LIFU组(iRGD-ICG-PFP-NPs+LIFU组),10有肽有药NPs+LIFU组(iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs+LIFU组)。最后通过酶标仪检测每组的OD值,计算出抗增殖率。为了检测纳米颗粒对肿瘤细胞的促凋亡左右,我们采用流式细胞仪检测凋亡,采用同CCK-8实验的分组,最终检测出每组的凋亡率。结果在靶向性实验中,靶向组iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-NPs散发出的红色荧光将细胞核散发出的蓝色荧光包围,提示其对肝癌细胞的靶向性,而非靶向组ICG-10-HCPT-PFP-NPs则仅仅看到细胞核散发出的蓝色荧光,未见明显的纳米颗粒散发出的红色荧光。在正常肝细胞组,也发现同样的结果。在流式细胞仪检测细胞内荧光强度的实验中,也发现了类似的情况,靶向组的细胞内荧光强度显著高于其他2组。通过将2组纳米颗粒与3D多细胞肿瘤球共孵育,iRGD-ICG-10-HCPT-PFP-N

关键词：纳米颗粒超声分子影像双模态成像 iRGD肽靶向性相变凋亡抗增殖活体荧光成像光声成像增强超声成像治疗效果

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荧光核素双模态成像系统中的PET成像算法研究

荧光核素双模态成像系统中的PET成像算法研究

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作者：刘双全中国科学院大学

学位级别：博士

正电子发射断层成像(PET)作为当前一种重要的分子影像技术,在基础医学研究、临床诊断、新药研发和疗效评价等各个领域发挥重要作用。近年来,荧光分子断层成像(FMT)作为一种新兴的在体成像技术,受到广泛关注。PET和FMT双模态同时成像可... 详细信息

正电子发射断层成像(PET)作为当前一种重要的分子影像技术,在基础医学研究、临床诊断、新药研发和疗效评价等各个领域发挥重要作用。近年来,荧光分子断层成像(FMT)作为一种新兴的在体成像技术,受到广泛关注。PET和FMT双模态同时成像可以结合两种功能成像的优点,已经成为分子影像领域新的热点。　　本文介绍了一套自主研发的用于小动物检测的荧光、核素双模态成像系统(OptiPET)。该系统集成了PET成像模块和FMT成像模块,既可以单独地进行PET和FMT扫描,也可以实现双模态联合成像。通过良好的设计,两种模态可以同步采集同一生理过程的相关联的功能信息,实现双模态成像。其中,PET系统使用双平板结构探测器,本工作着重研究了基于平板探测器的PET成像算法研究。　　由于该PET系统的探测器结构与传统PET有很大差异,使用传统的解析重建算法处理该系统的PET数据时,需要做较多的近似和插值处理,引入了误差,增加了噪声,造成图像畸变。本工作深入研究了基于双平板探测器结构的重建算法,为OptiPET中的PET系统设计并实现了完全的三维迭代重建算法(3D—OSEM)。该算法取得了优于1.7mm的图像空间分辨率,并且有效地抑制了噪声,提高了信噪比。由于采用实时构建系统矩阵的方式,减少了3D-OSME算法的存储需求,同时也带来了更大的运算量。为了解决3D—OSEM算法所带来的计算性能问题,本工作研究了基于GPU并行计算的处理器调度和存储器访问模式,解决了数据竞争的问题,提高了访问效率,将3D—OSEM重建加速了近百倍,将图像重建缩减到25s左右,从而达到了实际的生物医学应用的要求。为了进一步优化在CPU上运行的速度,本文提出并使用一种基于坐标系旋转的归一化因子计算算法,避免了零值响应符合射线(LOR)的计算,将3D-OSEM在CPU平台的运算速度也提高了数十倍。　　最后,利用在OptiPET上进行的仿体和裸鼠双模态联合成像实验,验证本工作中的PET重建算法的正确性,证明了双模态同时成像系统的可行性,体现了双模态同时成像系统的优越性。

关键词：双模态成像图像重建平板探测器插值处理

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顺磁性蛋白修饰CuInS2/ZnS对CD133+胶质瘤干细胞的靶向双模态成像的实验研究

顺磁性蛋白修饰CuInS2/ZnS对CD133+胶质瘤干细胞的靶向双模态成像...

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作者：张静苏州大学

学位级别：硕士

第一部分顺磁性蛋白修饰的非靶向双模态探针的制备与表征目的：合成一种新型非靶向MR—荧光双模态探针CuInS2/ZnS@BSA-DTPAGd,并对其理化性质进行表征。材料与方法：1. 近红外量子点CuInS2/ZnS的制备：1)称取Cu(acac)2 (26.2 mg), In(ac... 详细信息

第一部分顺磁性蛋白修饰的非靶向双模态探针的制备与表征目的：合成一种新型非靶向MR—荧光双模态探针CuInS2/ZnS@BSA-DTPAGd,并对其理化性质进行表征。材料与方法：1. 近红外量子点CuInS2/ZnS的制备：1)称取Cu(acac)2 (26.2 mg), In(acac)3 (41.2mg)装入三口圆底烧瓶(25 mL)中,并向其中加入过量的DDT溶液(兰15 mL),将装置密封并在室温下通入惰性气体(Ar)以排空装置内的空气,升温至230℃并剧烈搅拌2 h,生成CuInS2前体。2)称取Zn(OAc)2 (70 mg)溶解于ODE (4 mL)、 OA (1 mL)和OLA (1 mL)的混合溶液中,在无氧条件下将制备的CuInS2前体重新加热至220℃,然后每隔20分钟向CuInS2中加入提前制备的ZnS溶液,最后得到的产物冷却至室温后进行离心纯化至少三次(10000 r/min,15 min),得到的沉淀分散于氯仿中。2. BSA-DTPAGd的制备：1)称取BSA粉末(1 g)溶解于15 mL硼酸盐溶液中(50 mmol/L, pH=8.2)。称取DTPAA (1g)溶解于5 mLDMSO溶液,充分搅拌混匀后逐滴加入配置好的BSA溶液中,控制pH范围约8.0-8.5,室温下反应4 h,得到BSA-DTPA溶液。用柠檬酸二钠溶液(0.1mol/L, pH=6.5)透析除去多余的DTPAA和DMSO,纯化备用。2)将GdCl3 (0.5 g)溶解于5 mL醋酸钠溶液(0.1 mol/L, pH = 6.5),得到的GdCl3溶液逐滴加入BSA-DTPA溶液中,室温下反应24 h,用柠檬酸二钠溶液(0.1 mol/L, pH=6.5)透析纯化,得到的产物冻干成粉末状BSA-DTPAGd,4℃下保存备用。3. 顺磁性量子点CuInS2/ZnS@B S A-DTPAGd(pQDs)的合成与纯化：称取BSA-DTPAGd粉末(0.5 g)溶于30mL去离子水,溶液盛于烧杯中。将烧杯置于超声细胞粉碎仪下,并保证探针浸入液面下至少5mm,设置超声粉碎仪参数：超声时间=10 s,间隔时间=10 s,总时间=20 min,功率=200 W。在超声过程中逐滴加入制备好的CuInS2/ZnS溶液,反应后的白色悬浊液通过旋转蒸发器除去多余的油溶液,得到的澄清溶液进行超速离心纯化(70,000 g/min,15 min)至少2次,产物分散在硼酸溶液中(50 mmol/L, pH=8.2)保存备用。4. pQDs的表征：通过粒径分析仪测量量子点的水合粒径；透射电镜(TEM)观察量子点的形貌；荧光分光光度计对比顺磁性蛋白包裹前后量子点的光学性能,激发波长为470 nm；1.41 T核磁共振谱仪评估pQDs的弛豫性能；0.5 T磁共振成像仪行探针的体外MR成像。结果：粒径分析仪及透射电镜结果显示pQDS粒径约为45 nm,形态为分布均匀的球形颗粒；荧光分光光度计测得pQDs波长约630 nm,达到近红外量子点标准,具有良好的光学性能,紫外灯下观察探针呈明亮的红色荧光；体外弛豫性能测得pQDs的r1、r2值分别为15.233mM-1s-1、26.058 mM-1s-1, r2/r1值为1.71,为顺磁性纳米颗粒,可用于T1成像；体外MR成像显示随着钆离子浓度的增加,pQDs的T1加权信号强度逐渐增强。结论：所制备的非靶向探针CuInS2/ZnS@BSA-DTPAGd不仅具有较好的近红外量子点的光学特性,而且又具有良好的弛豫性能,为成功构建针对CD133+-胶质瘤干细胞的靶向双模态探针奠定了基础。第二部分顺磁性蛋白修饰的靶向双模态探针的制备以及针对CD1 33+胶质瘤干细胞的体内外双模态成像研究目的：制备顺磁性蛋白修饰的靶向双模态探针CuInS2/ZnS@BSA-DTPAGd-CD133mAb(pQDs-CD133mAb)并检测其在体内外对SU2s干细胞的靶向成像能力。材料与方法：1. 干细胞SU2s的培养及胶质瘤动物模型建立：将SU2s干细胞株接种于无血清的DMEM/F12培养基中,并加入神经干细胞所需生长因子,置于37℃,5% CO2的培养箱中孵育,并在倒置显微镜下观察细胞的生长情况。裸鼠皮下接种GSCs,约3周后成瘤明显。2. 细胞毒性实验：通过改良MTT法评价pQDs探针对SU2s干细胞活性的影响。收集对数期SU2s干细胞接种于96孔板,反复吹打至细胞悬液,在37℃,5%CO2下孵育24 h后,用PBS洗净并按照Cu2+-浓度梯度加入等量不同浓度的pQDs,每组包括3复孔,并设置调零孔(仅加入等量的单纯干细胞培养基),37℃,5% C02下分别培养24 h和48h。避光向每孔加入20 μL MTT溶液(5 mg/mL)继续培养4h

关键词：双模态探针顺磁性量子点磁共振成像荧光性能弛豫性能 CD133单克隆抗体 SU2s干细胞毒性实验靶向特异性双模态成像

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基于CTSE酶响应型分子探针Fe3O4-HSP-QM的胰腺癌双模态成像研究

基于CTSE酶响应型分子探针Fe3O4-HSP-QM的胰腺癌双模态成像研究

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作者：谭广上海交通大学

学位级别：硕士

胰腺癌易早期转移,临床诊断出肿瘤时大多处于中晚期,其预后往往较差,这也决定了早期诊断胰腺癌的重要性。作为一门新兴学科,分子影像学以分子生物学为研究基础,可以实现疾病的早期诊断。分子影像中磁共振与荧光双模态分子探针的研究,可... 详细信息

胰腺癌易早期转移,临床诊断出肿瘤时大多处于中晚期,其预后往往较差,这也决定了早期诊断胰腺癌的重要性。作为一门新兴学科,分子影像学以分子生物学为研究基础,可以实现疾病的早期诊断。分子影像中磁共振与荧光双模态分子探针的研究,可以实现成像方式的优势互补,将有利于胰腺癌的早期诊断。本研究构建了酶响应型双模态分子探针Fe3O4-HSP-QM,旨在细胞水平,研究双模态成像用于胰腺癌的早期诊断。【目的】本研究基于早期胰腺癌高表达组织蛋白酶E（Cathepsin E,CTSE）以及超顺磁性氧化铁纳米颗粒具有荧光淬灭作用,通过CTSE的底物肽链HSP将聚集诱导发光（aggregation induced emission,AIE）荧光分子QM-COOH连接在磁性纳米颗粒表面,制备酶响应型分子探针Fe3O4-HSP-QM,用于胰腺癌细胞PANC1-CTSE的磁共振与荧光双模态成像。【方法】Western Blot检测胰腺癌细胞中CTSE的表达水平,检验QM-COOH的聚集诱导发光特性以及Fe3O4的荧光淬灭特性,对Fe3O4-HSP-QM和Fe3O4进行透射电镜和水合粒径的表征分析,通过MTT法验证二者的细胞毒性,并测量弛豫率,行体外磁共振成像以及细胞荧光成像。【结果】Western Blot表明胰腺癌细胞相比于对照组细胞高表达CTSE。QM-COOH具有聚集诱导发光特性,Fe3O4能够淬灭荧光。TEM与DLS结果表明,Fe3O4-HSP-QM和Fe3O4均具有良好的分散性,且二者粒径大小无明显差异。MTT法表明Fe3O4-HSP-QM和Fe3O4无明显细胞毒性（p>0.05）。相比于Fe3O4,Fe3O4-HSP-QM具有更高的横向弛豫率r2,体外磁共振成像表明,Fe3O4-HSP-QM呈现出更明显的T2信号变化趋势。荧光成像表明,Fe3O4-HSP-QM在胰腺癌细胞可见明显荧光,而对照组细胞荧光信号一直处于淬灭状态。【结论】本研究制备的Fe3O4-HSP-QM毒性低、分散性良好,且具有较好的生物相容性,可以用于磁共振与荧光成像,初步研究了其双模态成像的可行性,并且很好地解决了自身荧光造成的干扰,从而大大提高诊断效率,为进一步的动物层面研究奠定基础,具有广阔的应用价值及前景。

关键词：胰腺癌细胞早期诊断分子影像双模态成像

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超声调控卟啉微泡转换纳米粒实现双模态成像引导下光热抗肿瘤研究

超声调控卟啉微泡转换纳米粒实现双模态成像引导下光热抗肿瘤研究

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作者：王爽陕西师范大学

学位级别：硕士

近年来癌症发病率和死亡率持续上升,严重危害人类生命健康。随着精准医学时代的到来,开发靶向高效的肿瘤治疗新方法对于延长患者生存率和改善患者.生存质量至关重要。光热疗法(Photothermal therapy,PTT)是近年新兴的抗肿瘤治疗新策略,... 详细信息

近年来癌症发病率和死亡率持续上升,严重危害人类生命健康。随着精准医学时代的到来,开发靶向高效的肿瘤治疗新方法对于延长患者生存率和改善患者.生存质量至关重要。光热疗法(Photothermal therapy,PTT)是近年新兴的抗肿瘤治疗新策略,利用局部光照刺激具有较高光热转换效率的材料(光热转换剂),进而将光能转化为热能杀伤肿瘤细胞。PTT因其高效、微创、不易引起耐药性等优点引起了人们广泛关注,然而肿瘤部位光热转换剂累积的不确定性和难以进行成像指导治疗,在一定程度上限制了 PTT的应用发展。因此,开发具有肿瘤成像和靶向性的PTT诊疗一体化平台对于提升PTT治疗效率和拓展PTT应用空间具有重要意义。微泡(Microbubbles,MBs)作为超声成像的造影剂广泛应用于临床诊断,且在超声靶向爆破技术(Ultrasound-targeted microbubbles destruction,UTMD)下,可实现对多种药物的靶向递送,亦可作为PTT光热制剂的载体。然而由于MBs载药量低、尺寸大,限制了其有效应用于PTT抗肿瘤治疗。本研究通过将焦脱镁叶绿素卟啉脂质(Pyropheophorbide-lipid,Pyro-lipid)与惰性碳氟化合物气体混合震荡合成了稳定的具备高卟啉负载量的焦脱叶绿素卟啉微泡(Pyro-MBs),由于壳中卟啉有序聚集赋予了微泡优异的光热性能,且由于具备卟啉和惰性气体可实现超声/近红外荧光(Ultrasound imaging/Near-infrared fluorescence imaging,US/NIRF)双模态成像。此外,通过应用UTMD技术可以将Pyro-MBs有效转化为载高密度卟啉的纳米颗粒(Pyro-NPs),并在声孔效应辅助下Pyro-NPs可在肿瘤组织中高效富集。该研究策略克服了单纯微泡用于抗肿瘤治疗载药量低和尺寸大的缺陷,实现了 US/NIRF双模态成像指导下优异的PTT治疗效应。论文主要从Pyro-MBs的制备表征、Pyro-MBs的成像性能、超声调控Pyro-MBs转换成Pyro-NPs介导PTT抗肿瘤效应等方面探究Pyro-MBs应用于成像指导肿瘤光热治疗的潜能,旨在为超声辅助Pyro-MBs应用于肿瘤诊疗一体化和提升PTT治疗效率提供实验依据。研究内容及结果:(1)Pyro-MBs的合成制备及属性表征通过酰化反应合成焦脱镁叶绿素卟啉脂质(Pyro-lipid),并通过薄层色谱、高效液相色谱、柱层析和高分辨质谱对合成的Pyro-lipid进行纯化鉴定;利用Pyro-lipid通过薄膜水化-机械震荡法制备含不同卟啉摩尔比例的Pyro-MBs;使用激光粒度仪和Zeta电位仪检测各比例卟啉微泡的粒径、分散系数和Zeta电位;通过测定微泡粒径大小变化,筛选超声转换卟啉微泡至纳米颗粒的最优参数(超声强度和时间),并进一步评估超声处理前后颗粒的粒径、电位、形态、稳定性等属性变化;利用多功能酶标仪和小动物活体成像系统分别对Pyro-MBs经超声转换前后的吸收光谱、荧光光谱以及体外荧光成像性能进行分析;利用红外热成像仪对不同卟啉占比的Pyro-MBs经超声处理前后的光热转换性能进行评估。主要结论如下:①利用卟啉-磷脂偶联,成功制备Pyro-lipid,经柱层析纯化后,薄层色谱显示Pyro-lipid呈现单一组分,可用于后续实验研究。②通过调节Pyro-lipid摩尔比,制备得到不同卟啉占比的卟啉微泡,Pyro-MBs粒径均一、形态规则,且均对超声具有响应性,在超声作用下(4 W,2 min)其粒径可从1～2 μm转变为100～200 nm,转换后的卟啉纳米粒稳定性良好。③不同卟啉占比的Pyro-MBs经超声处理前后电荷性质、光学性质以及光热转换性能均不会发生明显改变。④卟啉占比较低的5%Pyro-MBs荧光淬灭程度较小,显示出良好的体外荧光成像性能,但其光热转换效率较低;随着Pyro-lipid摩尔比增加,Pyro-MBs荧光信号减弱而光热转换性能明显增强,60%Pyro-MBs与其它比例卟啉微泡相比显示出较优的光热转换性能,可作为良好的光热转换剂。(2)Pyro-MBs的成像性能研究使用超声成像系统对Pyro-MBs体内外超声成像性能进行分析;利用小动物活体成像系统对低卟啉占比组5%Pyro-MBs和高卟啉占比组60%Pyro-MBs在小鼠体内的荧光成像特性进行研究,比较有/无超声刺激下Pyro-MBs在肿瘤和主要脏器组织中的分布情况。结果发现:①Pyro-MBs在体内外均可明显增强超声成像对比度,可用于体内超声成像并实现良好的诊断定位效果,为后期超声精准调控微泡转换提供了示踪依据。②5%Pyro-MBs在体内显示出清晰的荧光信号,且背景干扰小,可用于肿瘤的实时NIRF成像,60%Pyro-M

关键词：焦脱镁叶绿素卟啉脂质微泡双模态成像光热疗法

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卟啉共组装用于双模态成像介导的光动力治疗

卟啉共组装用于双模态成像介导的光动力治疗

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作者：王中杰河南大学

学位级别：硕士

癌症,这一治愈概率低、治愈难度大的疾病,已成为危及人类健康的头号杀手。传统的癌症治疗方法包括手术、化疗和放射治疗,但是手术治疗创伤大,且难以做到全部切除,易引起复发;放疗和化疗无选择性,会引起全身性的毒副反应,同时这些方法缺... 详细信息

癌症,这一治愈概率低、治愈难度大的疾病,已成为危及人类健康的头号杀手。传统的癌症治疗方法包括手术、化疗和放射治疗,但是手术治疗创伤大,且难以做到全部切除,易引起复发;放疗和化疗无选择性,会引起全身性的毒副反应,同时这些方法缺乏对治疗过程的实时成像监测,难以满足人们的诊疗需求。因此迫切需求发展高效安全的诊疗方法实现恶性肿瘤的高效治疗。光动力治疗（Photodynamic therapy,PDT）因其安全低毒、创伤小、选择性好和低肿瘤耐受性的优点,作为一种安全的非侵入型肿瘤绿色疗法,通过可控的激光照射激发光敏剂和组织氧,产生对肿瘤具有杀伤效果的单线态氧（Singlet oxygen,1O2）,从而杀死癌细胞达到治疗目的。其中光敏剂的诊疗性能和高效的靶向方式是影响光动力治疗的两个关键因素。因此如何构建具有多模态成像功能辅助的高效靶向光敏剂,实现癌症的可视化靶向诊疗是该研究领域亟待解决的难点问题。卟啉具有刚性大环结构、高度分子对称性、大的摩尔消光系数和光生单线态氧产率高等优点,作为一种理想的光敏剂用于PDT研究中。但大多数卟啉光敏剂是疏水性分子,难以实现有效的肿瘤病灶靶向和预期的诊疗目标。自组装是一种可控制备亲水型卟啉纳米材料的有效方法,通过控制组装方式、基元组分等条件,制备形貌丰富、功能多样的卟啉组装体,在生物诊疗领域显示出巨大的应用潜力。特别是在此基础上发展的多功能共组装,但多组分、多功能的卟啉纳米共组装体制备面临多组分的互相影响,制备过程中需要严格控制组分种类、比例和组装环境,且多是适用于单组分体系,且产量较低,无法实现大规模纳米诊疗剂的制备,限制了其进一步应用发展。本论文中,我们在自组装基础上,设计多组分、多功能的高效共组装方法,通过合理选择功能组装基元及调控组装微环境,构建同时具有核磁共振成像（Magnetic resonance imaging,MRI）和荧光成像（Fluorescence imaging,FLI）多模态成像介导的光动力治疗多功能的卟啉纳米共组装体用于肿瘤诊疗研究。本论文具体通过微乳辅助介相转移共组装的方法,将具有MRI成像功能的四苯基乙酰丙酮钆卟啉（Gd TPP）基元和四苯基锌卟啉（Zn TPP）光敏剂基元进行共组装成功制备粒径为64.0 nm左右、表面负电荷的Gd TPP/Zn TPP纳米复合微球（GZNs）的制备,我们进一步采用同源靶向的方法,在GZNs表面包裹具有高效靶向的肿瘤细胞膜,实现高效仿生靶向修饰。实现以下目标:（1）增强共组装:两种卟啉组装基元具有相同的刚性分子结构和对称性,保证了组分的均匀分布;同时由于不同的中心金属的引入,提高了分子堆积的乱序度,进而提高了其组装体的产量;（2）1+1＞2的多功能:通过共组装不仅提高了组装体产量,还有效实现了两种金属卟啉功能的叠加,即优异的MRI/FL双模态成像和光生单线态产氧功能的集成。（3）仿生靶向修饰:为了提高纳米微球在肿瘤病灶的积聚量和治疗效率,采用同源靶向性的癌细胞膜包裹纳米微球,提高生物相容性的同时,赋予其高的肿瘤靶向效率,最终实现良好的双模态成像介导的高效光动力治疗效率（80.6%）。

关键词：卟啉共组装纳米复合物双模态成像光动力治疗

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包载PFP/水杨酸PEG-PLLA纳米粒的制备及US/CEST MR双模态成像研究

包载PFP/水杨酸PEG-PLLA纳米粒的制备及US/CEST MR双模态成像研究

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作者：何流湖北科技学院

学位级别：硕士

目的:超声成像是目前临床上使用最广泛的成像技术之一,其是通过探测正常组织与病变组织的声阻抗差异来实现病灶部位的成像,具有成本低,快速和方便的优势,并能实现血管内外成像;化学交换饱和转移（CEST）成像技术可以进行脑部疾病的早期... 详细信息

目的:超声成像是目前临床上使用最广泛的成像技术之一,其是通过探测正常组织与病变组织的声阻抗差异来实现病灶部位的成像,具有成本低,快速和方便的优势,并能实现血管内外成像;化学交换饱和转移（CEST）成像技术可以进行脑部疾病的早期诊断（如脑瘤,脑卒中等）,具有高灵敏度,高分辨率和无辐射等优点,在临床诊断方面具有潜在的应用价值。为了增强CEST MR与超声成像效果,必须加入相对应的成像对比剂。然而,单模态成像有时无法满足临床需求,于是本课题用PEG-PLLA载体材料包载水杨酸和全氟戊烷,制备US/CEST MR双模态造影剂,实现了两种成像方式的优势互补。方法:首先重结晶左旋丙交酯,然后在120℃下,以辛酸亚烯为催化剂,PEG与左旋丙交酯发生开环聚合反应,生成嵌段共聚物PEG-PLLA。采用红外分光光度法,H1核磁共振波谱法,X-射线衍射和热重法表征嵌段聚合物的结构及理化性质。然后采用乳化溶剂挥发法,以嵌段共聚物为载体材料,包载水杨酸和全氟戊烷制备纳米粒。用激光粒度仪测试纳米粒粒径与电位,并且考察稳定性。采用细胞CCK-8实验,划痕实验与细胞溶血实验评价嵌段共聚物的生物相容性。在7.0 T动物磁共振扫描仪和10 MHz超声成像仪上分别进行双模态造影剂的体外与体内的CEST MR与超声成像研究。结果:红外与核磁谱图结果证明PEG-PLLA合成成功。XRD结果证明了嵌段共聚物的晶体衍射峰减弱,热重结果证实了共聚物具有一定的热稳定性能。激光粒度仪测得纳米粒的粒径是223.8±2.5 nm,PDI（多分散系数）是0.153±0.020,电位是-39.6±1.9 m V。稳定性研究表明,在4℃条件下贮存一个月,在此期间,纳米粒的稳定性较好。在试验浓度范围内,CCK-8和划痕实验证明了PEG-PLLA在试验浓度范围内对C6细胞毒性较小,溶血实验表明,共聚物对红细胞溶血效应较小。CEST MR成像实验表明,双模态造影剂能显著增加CEST MR成像的对比度,当p H为6.4,饱和射频脉冲强度为4.0μT时,CEST信号强度最强,大鼠脑胶质瘤的成像时间持续约2小时。超声成像实验表明,造影剂在37℃时的相转变效应最强,成像对比度最高,且能提高裸鼠皮下瘤成像的对比度。结论:本研究表明,PEG-PLLA包载水杨酸/全氟戊烷纳米粒可以增强CEST MR与超声成像效果,作为双模态对比剂具有巨大的临床应用潜力。

关键词： PEG-PLLA 纳米粒超声成像 CEST MR成像双模态成像

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近红外激光联合多功能脂质体在光声/超声双模态成像引导下化学/光热治疗视网膜母细胞瘤

近红外激光联合多功能脂质体在光声/超声双模态成像引导下化学/光...

引用

作者：黎梦重庆医科大学

学位级别：博士

第一部分载多柔比星与吲哚菁绿的多功能靶向脂质体FA-DOX-ICG-PFP@Lip的制备及性能研究目的制备载多柔比星(Doxorubicin,DOX)和吲哚菁绿(Indocyanine green,ICG)的多功能相变型脂质体造影剂(FA-DOX-ICG-PFP@Lip),并对其基本理化性质、... 详细信息

第一部分载多柔比星与吲哚菁绿的多功能靶向脂质体FA-DOX-ICG-PFP@Lip的制备及性能研究目的制备载多柔比星(Doxorubicin,DOX)和吲哚菁绿(Indocyanine green,ICG)的多功能相变型脂质体造影剂(FA-DOX-ICG-PFP@Lip),并对其基本理化性质、生物安全性、靶向能力、光热转换能力、相变能力、药物释放特性进行检测。方法1.采用薄膜水化-双步乳法制备FA-DOX-ICG-PFP@Lip多功能相变型脂质体造影剂。同时,在光学显微镜和透射电镜下观察其形态结构;通过马尔文粒径检测仪检测其粒径、电位;通过紫外分光光度计检测脂质体中DOX和ICG的含量并计算各自的包封率(Encapsulation efficiency,EE)和载药量(Loading content,LC);通过激光共聚焦显微镜检测FA-DOX-ICG-PFP@Lip脂质体表面的叶酸(Folic acid,FA)表达;将FA-DOX-ICG-PFP@Lip分散在磷酸盐缓冲液(Phosphate buffer saline,PBS)中保存一周,检测其粒径变化。2.生物安全性:将不同浓度的未装载DOX的脂质体FA-ICGPFP@Lip(0.625,1.25,2.5,5 mg/m L)与细胞共孵育,然后用CCK-8法检测细胞的存活率。将健康小鼠随机分为空白对照组(经尾静脉注射200μL生理盐水)和FA-ICG-PFP@Lip组(经尾静脉注射200μLFAICG-PFP@Lip,2.5 mg/m L),在给药1 d、7d、15d后处死小鼠并收集其血液样本行血常规和生化检查。3.靶向能力及体内分布:将FA修饰的FA-DOX-ICG-PFP@Lip和未修饰的DOX-ICG-PFP@Lip与叶酸受体(Folate recepter,FR)高表达的Y79视网膜母细胞瘤细胞和提前用FA封闭的Y79视网膜母细胞瘤细胞共孵育,通过激光共聚焦显微镜和流式细胞术检测脂质体的靶向能力。建立Y79荷瘤小鼠模型,通过尾静脉注射Di R标记的FADOX-ICG-PFP@Lip和DOX-ICG-PFP@Lip,在不同时间节点通过活体荧光成像仪监测荷瘤小鼠体内的荧光分布,采集相关图像并测量肿瘤部位的荧光信号强度。24 h后,处死小鼠并分离出肿瘤和主要脏器行组织荧光成像,对比肿瘤和不同器官的荧光信号强度。4.光热转换能力:用808 nm激光对不同浓度的FA-DOX-ICGPFP@Lip(0.625、1.25、2.5、5 mg/m L)辐照并用热成像仪监测其温度的变化,同时在光学显微镜下观察脂质体光致液滴相变(Optical droplet vaporization,ODV)的过程。在Y79荷瘤小鼠模型中尾静脉注射FADOX-ICG-PFP@Lip和DOX-ICG-PFP@Lip,用808 nm激光辐照荷瘤小鼠的肿瘤部位并用热成像仪监测温度变化并采集相应图像。5.药物释放特性:用808 nm激光对FA-DOX-ICG-PFP@Lip脂质体(2.5 mg/m L)辐照,采集激光辐照前后不同时间点的样本并通过紫外分光光度计检测样本中DOX的累积释放量。结果1.采用薄膜水化-双乳法成功制备了FA-DOX-ICG-PFP@Lip脂质体,其溶液呈灰绿色。透射电镜(Transmission electron microscope,TEM)下观测到该脂质体呈现球状,尺寸均一且有良好的分散度。马尔文粒径仪测得FA-DOX-ICG-PFP@Lip脂质体粒径为(309.5±16.7)nm,zeta电位约(-23.5±8.6)m V。测得DOX的包封率为(62.04±5.10)%,载药量为(5.17±0.43)%;ICG的包封率为(91.85±2.98)%,载药量为(7.56±0.25)%。通过激光共聚焦显微镜检测发现脂质体表面叶酸呈高表达状态。FA-DOX-ICG-PFP@Lip分散于PBS于4℃放置一周后,粒径轻微增加表明该脂质体具有较好的稳定性。2.生物安全性:FA-ICG-PFP@Lip脂质体与Y79视网膜母细胞瘤细胞和HUVECs人脐静脉内皮细胞共孵育后细胞存活率均在90%以上,健康小鼠注射脂质体后,一般情况及相关血液检查均未发现异常。3.靶向能力及体内分布:在激光共聚焦显微镜下观察到叶酸受体高表达的Y79细胞吞噬了大量FA-DOX-ICG-PFP@Lip脂质体,而未被叶酸修饰的脂质体吞噬明显减少。不仅如此,当提前用游离叶酸拮抗Y79表面的叶酸受体后,Y79周围的FA-DOX-ICG-PFP@Lip明显减少。流式细胞仪检测也得到了一致的结果。荷瘤小鼠活体荧光成像显示注射FA-DOX-ICG-PFP@Lip脂质体3 h后纳米粒在肿瘤部位积聚量达到最大。4.光热转换能力:对FA-DO

关键词：脂质体多柔比星吲哚菁绿生物安全性光热效应光声成像超声成像双模态成像视网膜母细胞瘤化学治疗光热治疗联合治疗

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电容电阻双模态成像系统硬件设计

引用

计算机测量与控制 2010年第6期18卷 1322-1325页

作者：赵进创赵小寒傅文利蒙华广西大学计算机与电子信息学院广西南宁530004

为了降低电容电阻双模态成像系统硬件电路设计的复杂度,实现硬件电路模块设计的可重用性;在详细分析系统硬件功能的基础上,将电容电阻双模态系统分解成信号激励单元、信号检测放大处理单元、数据采集传输单元、模拟解调等模块;利用模块... 详细信息

为了降低电容电阻双模态成像系统硬件电路设计的复杂度,实现硬件电路模块设计的可重用性;在详细分析系统硬件功能的基础上,将电容电阻双模态系统分解成信号激励单元、信号检测放大处理单元、数据采集传输单元、模拟解调等模块;利用模块化设计思想构建了以DSP和FPGA为核心的电容电阻双模态成像硬件系统原型,该系统结构紧凑,容易操作;试验结果表明该系统有稳定性好,抗干扰性强等优点,模块化设计方法在电容电阻双模态成像系统硬件电路设计中具有优势。

关键词：电容电阻双模态成像硬件电路模块化设计

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光学—CT双模态成像数据处理关键技术研究

光学—CT双模态成像数据处理关键技术研究

引用

作者：阚星星南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着医学影像技术的发展,多模态成像已成为现代医学成像技术发展的重要方向。小动物活体光学成像通过体外非侵入的方式对荧光标记物进行光学成像,可以长期跟踪观察目标的变化情况。然而光学成像无法提供小动物的结构信息,CT图像与光学... 详细信息

随着医学影像技术的发展,多模态成像已成为现代医学成像技术发展的重要方向。小动物活体光学成像通过体外非侵入的方式对荧光标记物进行光学成像,可以长期跟踪观察目标的变化情况。然而光学成像无法提供小动物的结构信息,CT图像与光学图像融合实现双模态成像,可以提高光学逆向重建的精度,从功能和结构两个方面同时观测生物组织。本文研究了光学-CT双模态成像数据处理的关键技术,主要工作如下:(1)研制了适用于光学-CT双模态成像的小鼠固定装置。利用小鼠固定装置提供的标记点信息,实现光学成像系统坐标系与CT数据坐标系的统一。(2)研究了荧光图像和CT图像的预处理方法。针对激发荧光成像模式下荧光图像存在自发荧光噪声的情况,使用均方差比对和Criminisi修复算法精确提取目标荧光图像。在CT图像预处理中,使用过度分割因子去除小鼠固定装置,并通过形态学方法保留小鼠体表特征。(3)提出了基于深度信息的光源可行区设置方法。将基于格林函数法求扩散近似方程的结果与CCD相机采集的荧光强度建立线性关系,预估光源中心点的深度,并根据双模态坐标转换关系将其融合到CT体数据中进行光源可行区标记,有效提高了可行区设置的速度和准确性。(4)研究了小动物活体成像中体内光源重建算法。针对逆向重建的病态性问题,通过光源可行区的设置及基于l1正则化的StF-Lasso算法实现了体内光源的重建。(5)针对光源重建结果是离散点无法体现其分布和变化情况的问题,提出了基于光源断层图像的光学-CT双模态数据融合的方法,并借助GPU编程实现了双模态融合结果的三维体绘制。小鼠实验结果表明,本文研究的光学-CT双模态成像数据处理算法可以实现体内光源的精确定位及融合显示。

关键词：双模态成像小动物活体光学成像可行区设置逆向重建三维融合显示

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