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新型内镜切伦科夫发光成像系统检测和量化胃肠道疾病的可行性研究:人类首次结果

国际医学放射学杂志 2015年第4期 407-408页

作者： H.Hu X.Cao F.Kang M.Wang Y.Lin M.Liu 乔辉 State Key Laboratory of Cancer Biology Department of Digestive Diseases Xijing Hospital Fourth Military Medical University

摘要目的切伦科夫发光成像(CLI)提供了应用临床放射性示踪剂进行光学成像可能性。本研究的目的是展示一个新开发的内镜CLI(ECLI)系统并阐明其识别和量化胃肠道

关键词：胃肠道疾病发光成像切伦科夫内镜

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中性粒细胞响应性发光纳米探针的构建及其在乳腺癌肺转移早期诊断中的应用

中性粒细胞响应性发光纳米探针的构建及其在乳腺癌肺转移早期诊断...

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作者：郑汉文中国人民解放军陆军军医大学

学位级别：硕士

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,肺脏是远处转移的优先器官,转移相关的并发症是其主要死因,因此乳腺癌肺转移的早期诊断对提高乳腺癌患者的生存率及其生存质量至关重要。在本课题研究中,我们基于聚集诱导发光材料、中性粒细胞靶向单元PG... 详细信息

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,肺脏是远处转移的优先器官,转移相关的并发症是其主要死因,因此乳腺癌肺转移的早期诊断对提高乳腺癌患者的生存率及其生存质量至关重要。在本课题研究中,我们基于聚集诱导发光材料、中性粒细胞靶向单元PGP以及课题组前期合成的材料LCD,构建了具有中性粒细胞靶向性能的自发光纳米探针(LAD-PGP NP),并将其运用于小鼠乳腺癌早期肺转移的成像,为探讨乳腺癌肺转移早期诊断的影像学方法奠定一定的基础。方法1.中性粒细胞响应性发光材料LCD的合成与表征在课题组前期研究基础上合成中性粒细胞响应性发光探针LCD,然后利用核磁氢谱、红外光谱等对LCD进行表征。2.聚集诱导发光材料PPV的合成和表征按照文献方法合成具有聚集诱导发光性质的近红外荧光材料PPV,通过核磁氢谱、LC-MS对其表征。PPV分别溶解在不同水含量的水/THF混合溶剂中,使用荧光分光光度计获取不同样品的荧光光谱。3.中性粒细胞响应性发光纳米粒LAD NP的制备及表征利用LCD材料和PPV的亲疏水性质,通过纳米沉淀自组装法成功构建了球形结构、大小均一的LAD NP纳米粒。透射电镜、马尔文粒径仪等方法对其形态学和粒径大小表征。*** NP的体外发光性能研究通过光纤光谱仪及IVIS活体成像仪分别研究了LAD NP的体外CRET效应、体外发光性能以及体外成像能力,并探讨了LAD NP发光的组织穿透能力。*** NP在中性粒细胞中内化能力的评价6-8周雌性BALB/c小鼠腹腔注射巯基乙酸盐溶液以刺激产生中性粒细胞,4 h后提取腹腔灌洗液,离心后收集腹腔中性粒细胞。随后将LAD NP加入铺有中性粒细胞的孔板中,通过CLSM和流式细胞术观察其内化行为;同时添加不同抑制剂后通过流式细胞术探讨其内化的主要途径。*** NP对中性粒细胞的体外成像取12孔板,PMA刺激中性粒细胞后,分离其培养基,在培养基和铺有细胞的孔板中分别加入LAD NP,用IVIS活体成像仪进行成像观察。取不同数量的中性粒细胞铺至12孔板中,随后加入LAD NP进行IVIS成像。*** NP在乳腺癌肺转移模型中的成像BALB/c雌性小鼠尾静脉注射4T1-GFP细胞构建乳腺癌肺转移小鼠模型,取不同时间点的小鼠肺组织进行免疫荧光切片,探讨乳腺癌肺转移小鼠模型肺组织中中性粒细胞与肿瘤细胞的相关性。为了探讨LAD NP的体内成像能力,分别于不同时间点对乳腺癌肺转移小鼠尾静脉注射LAD NP,将小鼠置于IVIS成像仪中成像,观察其肺组织发光强度的变化。*** NP的生物相容性评价不同浓度的LAD NP与4T1细胞、腹腔中性粒细胞分别共孵育后,CCK-8检测细胞活性。小鼠尾静脉注射高剂量LAD NP后15天处死小鼠,分别计算各脏器的脏器指数、血常规和肝肾功水平,并通过H&E染色观察各器官病理变化。9.中性粒细胞靶向纳米粒LAD-PGP NP的制备及表征通过纳米沉淀法构建PGP修饰的LAD NP,通过离心和重复洗涤去除有机溶剂以收集最终产物LAD-PGP NP。***-PGP NP的体外中性粒细胞靶向性能研究提取小鼠腹腔中性粒细胞于12孔板孵育,随后分别加入不同纳米探针,孵育1 h后分别通过流式细胞术和激光共聚焦观察其吞噬情况。***-PGP NP在乳腺癌肺转移模型中的成像在构建乳腺癌肺转移模型3周后,分别尾静脉注射LAD-PGP NP、LAD-PEG NP、LAD NP纳米探针,立即于IVIS成像系统中进行体内发光成像,完毕后取出小鼠肺组织,4℃放置,待24小时自发光淬灭后进行体外荧光成像;另外一组模型鼠尾静脉注射LAD-PGP NP后12 h处死小鼠,取小鼠肺组织进行免疫荧光染色及流式定量分析,观察纳米探针与中性粒细胞的共定位。分别于不同时间点经模型鼠尾静脉注射LAD-PGP NP后立即将小鼠置于IVIS成像系统中成像。同时对小鼠肺泡灌洗液中的中性粒细胞数量、HO水平以及MPO水平进行测定,并与发光强度进行相关性分析。12.乳腺癌肺转移模型鼠中micro PET/CT的成像在建模后的不同时间点采集图像,小鼠检测前一天单独放置,以降低机体的代谢水平。通过尾静脉注射F-FDG后立即将小鼠置于micro PET/CT中进行成像,以分别收集PET图像和CT图像。结果1.核磁氢谱、红外光谱等证实LCD成功合成,透射电镜观察显示经纳米沉淀自组装法成功构建的中性粒细胞响应性发光纳米粒LAD NP,为球形结构、粒径大小约为230 nm、表面呈负电性。*** NP具有较好的体外响应性发光性能,对MPO、HO及Cl O具有良好的响应性,发光时间可持续至少1 h,波长约为620 nm,组织穿透性强。3.小鼠腹腔灌洗液中的中性粒细胞在体外可吞噬LAD NP,该吞噬作用主要通过胞吞作用,且具有时间依赖

关键词：肺转移乳腺癌发光成像靶向探针中性粒细胞

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无机纳米材料用于医学影像的研究

无机纳米材料用于医学影像的研究

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作者：宋超林华东师范大学

学位级别：硕士

近年来,新兴的纳米技术和纳米材料为生物医疗领域的发展提供了新的机遇和挑战。其中,无机纳米材料由于其稳定性高、性能优异等优势,在疾病诊疗研究中备受关注,但其在生物体内的代谢和分布情况尚不清楚,极大限制了纳米材料的临床转化和... 详细信息

近年来,新兴的纳米技术和纳米材料为生物医疗领域的发展提供了新的机遇和挑战。其中,无机纳米材料由于其稳定性高、性能优异等优势,在疾病诊疗研究中备受关注,但其在生物体内的代谢和分布情况尚不清楚,极大限制了纳米材料的临床转化和应用。基于此,本论文聚焦于无机纳米材料,借助于磁敏感加权成像技术(Susceptibility Weighted Imaging,SWI),系统探索了磁性FeO无机纳米材料在生物体内的代谢和分布。同时采用荧光成像技术,初步研究了无机影像探针用于高灵敏、精确检测还原性肿瘤微环境。主要内容如下:***用于磁性纳米材料体内代谢和分布的研究:采用高温热解法,成功制备了不同粒径的FeO纳米颗粒;实验结果显示,SWI比传统的TWI成像技术具有高灵敏度和半定量的优势,不同磁化率材料具有不同的SWI临界浓度:5.5 nm、13.1nm、18.0nm FeO的检测临界浓度为8.0 ppm、4.0 ppm、2.0 ppm。活体实验表明,SWI影像技术相较于TWI具有更高的灵敏度,成功实现了不同粒径磁性纳米材料在活体内代谢及分布的灵敏监测:5.5 nm FeO主要代谢途径是肾脏代谢,13.1 nm FeO和18.0 nm FeO主要代谢途径是肝脏代谢。该研究为快速推进无机纳米材料临床化进程奠定了实验基础。2.稀土纳米探针用于还原性肿瘤微环境的高灵敏荧光检测研究:分别采用高温热解法和一步法,成功制备出稀土上转换荧光纳米颗粒(UCNP,NaYF:Tm/Yb@NaYF)和Mo基杂多酸纳米团簇(POM),进一步利用静电吸附原理,制备了UCNP@POM纳米探针。UCNP具有良好的荧光发光性能,在980 nm激发下,发射出350 nm和808 nm光;POM具有还原响应特性,氧化态POM吸收808 nm光,还原态POM能同时吸收350 nm和808 nm光。模拟肿瘤微环境的体外实验结果表明,在还原性肿瘤微环境谷胱甘肽GSH作用下,UCNP@POM探针的发光强度随着POM从氧化态转变为还原态而实时变化,可以高灵敏响应GSH浓度。该研究为后续无机纳米影像探针高灵敏检测真实的肿瘤微环境中还原性GSH奠定了实验基础。

关键词：无机纳米材料磁敏感加权成像上转换纳米探针多金属氧酸盐发光成像

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稀土发光纳米探针用于生物样本中的温度检测

稀土发光纳米探针用于生物样本中的温度检测

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中国稀土学会2021学术年会

作者：冯玮复旦大学化学系

稀土发光纳米材料由于其源于4f电子跃迁的独特发光性质而得到了研究者的广泛关注。部分稀土发光纳米材料的发光性质与温度等环境因素有关。利用这一性质,我们构建了一系列可以进行温度检测的发光纳米探针。利用其小尺寸的特点,我们对纳... 详细信息

稀土发光纳米材料由于其源于4f电子跃迁的独特发光性质而得到了研究者的广泛关注。部分稀土发光纳米材料的发光性质与温度等环境因素有关。利用这一性质,我们构建了一系列可以进行温度检测的发光纳米探针。利用其小尺寸的特点,我们对纳米尺度材料的微区温度分布进行了研究,确定了纳米温度探针的合适工作条件。利用这些探针,我们在细胞及小动物层次上对光热治疗、外界热刺激等过程中的生物体温度响应进行了研究,获得了部分传统测量手段难以观测的数据。

关键词：稀土发光纳米材料发光成像温度检测

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