检索结果-南通市图书馆

作者：王晓鹏赣南师范大学

学位级别：硕士

聚集诱导发光(Aggregation-induced emission,AIE)分子在溶液中不发光,在聚集态或固态下发强荧光的特殊荧光性质,能有效的克服传统荧光分子因聚集导致荧光猝灭(Aggregation-caused quenching,ACQ)的影响,近年来备受关注。AIE类分子通常... 详细信息

聚集诱导发光(Aggregation-induced emission,AIE)分子在溶液中不发光,在聚集态或固态下发强荧光的特殊荧光性质,能有效的克服传统荧光分子因聚集导致荧光猝灭(Aggregation-caused quenching,ACQ)的影响,近年来备受关注。AIE类分子通常具有光稳定性好、发光强度高、斯托克斯位移大等优点,在生物化学荧光探针、生物成像和疾病诊断与治疗等方面都有广泛的应用。基于AIE分子的特殊发光性质,本论文设计合成了三种AIE功能分子,研究了它们在化学传感、生物荧光成像、光动力抗癌和抗菌、光热治疗等领域的潜在应用。主要研究结果总结如下:1)针对传统荧光探针在试纸条可视化检测时易受ACQ效应影响荧光大大降低的问题,我们设计合成了一种具有给受体(D-π-A)相互作用的AIE荧光探针TM,具有较大的斯托克斯位移(220 nm),良好的生物相容性,能用于检测肼(NH),具有良好的灵敏度和选择性,并成功用于检测MCF-7细胞内的肼。此外,由于探针TM的AIE性质,在固态也具有较强的发光,因此还可用于在试纸条上对NH溶液或者蒸汽进行可视化检测,解决了传统ACQ荧光探针在试纸条上荧光猝灭的问题。2)提出了一种氧化增强活性氧产生能力的新型AIE光敏剂构建策略,通过改变硫桥上的氧原子数,合成了三个AIE光敏剂,分别是SF-2TPA、SFO-2TPA、SF2O-2TPA。实验结果表明随着硫桥上氧原子数目的增加,SF-2TPA、SFO-2TPA、SF2O-2TPA的单重态氧量子产率逐渐增加,分别为0.029、0.099和0.52,增加了将近20倍。SF2O-2TPA单重态氧产率最高,与蛋白质的结合能力最强,使其成为最有潜力的光动力抗癌试剂。此外,抗菌实验结果表明,SF2O-2TPA能够在光照条件下有效杀灭金黄葡萄球菌,展现出良好的抗菌活性。我们用DSPE-PEG2000包裹SF2O-2TPA将其制备成AIE纳米颗粒,提高其水溶性和细胞兼容性。实验结果表明,SF2O-2TPA NPs可以成功进入细胞,并且在细胞内产生ROS,具有一定的光毒性,有望用于光动力抗癌治疗。3)通过简单的一步反应在传统的ACQ类荧光分子苝二酰亚胺(PDI),萘二酰亚胺(NDI)中引入三苯胺结构,成功将PDI和NDI转换成AIE分子PDI-2TPA、NDI-2TPA。PDI-2TPA和NDI-2TPA是具有D-A-D结构的分子,具有近红外发射及良好的光热转换能力。我们用DSPE-PEG2000包裹PDI-2TPA和NDI-2TPA分别制备了AIE纳米颗粒PDI-2TPA NPs和NDI-2TPA NPs。实验结果表明获得的两种纳米颗粒仍具有很强的近红外荧光发射和较高的光热转换效率,其中PDI-2TPA NPs可以透过细胞膜对癌细胞进行近红外荧光成像,其光照后产生的光热效应可用于杀伤癌细胞。该项工作为近红外荧光引导的光热抗癌提供了一种简便有效的设计策略。

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批判性思维课程提升大学生“批创思维”的干预研究

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作者：边越然华中科技大学

学位级别：硕士

批判性思维是创新型人才的首要思维范式。立足于“建设创新型国家”、培养创新型人才的需求,本研究着力探讨如何在高校教育中进行批判性思维课程干预,以强化大学生批判性思维与创造性思维(“批创思维”)的协同发展。为了对大学生的“批... 详细信息

批判性思维是创新型人才的首要思维范式。立足于“建设创新型国家”、培养创新型人才的需求,本研究着力探讨如何在高校教育中进行批判性思维课程干预,以强化大学生批判性思维与创造性思维(“批创思维”)的协同发展。为了对大学生的“批创思维”有更深入的认识,研究1对其现状进行了调查,探讨二者之间的相关关系。本研究使用《威廉斯创造性倾向测验》、外星生物绘画测验、《加利福尼亚批判性思维倾向量表》《批判性思维能力自编试卷》对455名在校大学生进行了调查。研究发现学生的思维特征:1.大学生的批判性思维整体上属于中等水平。2.创造性思维处于中等偏下水平。3.“批创思维”倾向之间呈显著的正相关,能力之间则不存在。大学生批判性思维倾向各维度均能显著预测创造性思维倾向,其中求知求真,系统分析的影响力更大。当前“批创思维”教育中存在问题:1.倾向方面,大学生严重缺乏想象力、冒险性以及思维自信心。2.能力方面,高阶思维教育尚未实现从掌握知识到形成思维习性的转变,难以落到实践中。3.“批创思维”方面,结果导向下的被动创新忽视了“批创思维”的紧密联系。面对当前大学生“批创思维”发展中出现的问题与困境,解决问题的突破点便是在理念上将“批创思维”的双维结构置于同等地位,在行为上对大学生开设有针对性的课程。因此,研究2进行了以协同培养“批创思维”作为课程目标的批判性思维课程干预。结果发现:1.进行课程干预后,实验组在能力方面显著提高,对倾向的培养产生了积极影响。2.在创造性思维方面,实验组的倾向和大脑激活程度均显著提高。实验组好奇性维度显著增强,大脑前额叶多个脑区的激活水平显著提升,脑区间相关性增强,且在左侧辅助运动区和左侧背外侧前额叶的激活提升与批判性思维倾向提高显著相关。3.进行批判思维课程干预后,实验组的创造性思维能力未得到显著提高。这一结果表明批判性思维课程干预是有效的,但仍存在问题。最后,根据以上结果,本研究基于高阶思维发展的教育理念、学科融合式批判性思维教育和高阶思维通识教育三个方面对学校构建“批创思维”的联合培养体系提出了相关的建议。

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近红外偏振去雾技术在轧线板坯温度分布监测中的应用研究

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作者：王存钱安徽大学

学位级别：硕士

随着我国冶金行业的不断发展,各个钢铁公司之间的竞争也在日益加剧,提高产品质量同时控制生产成本成为各公司的追求目标。在板坯轧制过程中板坯的温度分布是一个重要的过程参数,因轧制工艺要求,需对板坯不断喷水,从而形成大量的水雾,这... 详细信息

随着我国冶金行业的不断发展,各个钢铁公司之间的竞争也在日益加剧,提高产品质量同时控制生产成本成为各公司的追求目标。在板坯轧制过程中板坯的温度分布是一个重要的过程参数,因轧制工艺要求,需对板坯不断喷水,从而形成大量的水雾,这将使得对板坯温度监测变得不准确。因此去除水雾干扰,实现在板坯生产过程中温度的精准监测对提高产品质量具有重要的意义。本文针对板坯生产过程中存在的水雾干扰的问题,通过近红外偏振技术设计了一套近红外偏振成像系统与改进后的偏振去雾算法相结合,解决了水雾对轧线板坯表面温度分布监测的影响。本文首先从红外成像技术和偏振去雾技术的角度出发,对这两种技术的国内外研究现状进行了调研。然后对红外成像特性和偏振成像特性的相关理论进行了深入分析,总结了近红外波段在大气传输及偏振成像在获取图像细节方面的优势。因此将两者结合起来,实现了对有水雾干扰情况下,红外目标温度的精准测量。具体流程如下:(1)近红外偏振成像系统的设计与实现。该系统通过一次曝光,可以实现在三个探测器上同时获取三个不同角度的偏振图像,具有反应速度快、成像稳定以及应用场景灵活等优点。并根据课题要求对系统的各个组成部分的器件进行比较选型。对系统的偏振器件进行偏振度精准测量以及三个探测器采集的图像进行配准,为后续去雾算法做准备。(2)红外图像偏振去雾算法的设计与实现。对传统的和当前的偏振去雾算法深入研究,并进行实验验证,实验结果表明这些算法确实具有去雾效果,但不符合课题要求。对当前去雾效果最好的斯托克斯算法进行优化,提出了基于偏振角特征参量的偏振去雾算法。(3)近红外偏振成像去雾系统的实验验证。在实验室条件下对板坯生产现场环境进行模拟,以黑体发射炉模拟800-1000℃的板坯,水雾发射器模拟动态水雾环境。在该环境下分别使用近红外偏振成像去雾系统和非偏振红外探测器对黑体炉进行采像处理和温度拟合,将两者测得的温度数据进行对比,相比非偏振红外探测器,近红外偏振成像去雾系统得到的黑体炉中心区域温度的平均绝对误差下降了73.4%,测温精度提高了,有效去除了测温过程中水雾产生的影响。实验结果表明,在模拟板坯生产环境下,近红外偏振去雾技术能够有效提高水雾环境下对板坯测温的精度,有望应用在实际生产中。

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光学成像结合吲哚菁绿引导胃癌前哨淋巴结活检诊断价值的Meta分析

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作者：何梅峰承德医学院

学位级别：硕士

胃癌(gastric cancer,GC)是消化系统常见的恶性肿瘤之一,最主要的治疗方式是手术切除。如果术中能准确实时地评估淋巴结转移情况,进而指导淋巴结清扫范围,就可减少手术并发症并提高术后生存质量。前哨淋巴结(sentinel lymph node,SLN)... 详细信息

胃癌(gastric cancer,GC)是消化系统常见的恶性肿瘤之一,最主要的治疗方式是手术切除。如果术中能准确实时地评估淋巴结转移情况,进而指导淋巴结清扫范围,就可减少手术并发症并提高术后生存质量。前哨淋巴结(sentinel lymph node,SLN)是指首先接收区域淋巴引流的那一组淋巴结(可以是一个或多个淋巴结),在恶性肿瘤是指肿瘤细胞到达的第一站淋巴结。21世纪以来,国内外学者相继报道利用光学成像(近红外或荧光成像)结合吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)引导胃癌前哨淋巴结活检(sentinel lymph node biopsy,SLNB)的研究结果。这些研究都呈现出良好的应用前景,但各研究报告的结果并不一致:灵敏度和特异度波动范围较大。我们对光学成像结合ICG引导胃癌前哨淋巴结活检的诊断价值进行Meta分析,以期为胃癌治疗提供指导。目的:系统评价光学成像(近红外成像或荧光成像)结合吲哚菁绿(ICG)引导胃癌前哨淋巴结(SLN)活检的诊断价值,并探究该方法的影响因素。方法:以“gastric/stomach”and“cancer/carcinoma/tumor/tumour/adenocarcinoma/neoplasm”and“sentinel lymph node”and“near-infrared/NIR or fluorescent imaging”and“indocyanine green/ICG”为检索词,检索Pubmed、Embase、Medline、Web of science和Cochrane Library等电子数据库,纳入光学成像(近红外成像或荧光成像)结合ICG引导胃癌前哨淋巴结活检(SLNB)的前瞻性诊断试验。文献纳入标准:(1)患有可手术切除的胃癌(cT);(2)肿瘤临床分期至少由2种影像学检查所确定;(3)光学成像(近红外成像或荧光成像)结合ICG引导胃癌SLNB的诊断准确性试验;(4)预测胃癌淋巴结转移情况的前瞻性研究;(5)对术中切下的所有淋巴结进行术中(或术后)病理活检;(6)文献中统计分析的患者例数>10例。排除标准:(1)患者有相关用药过敏史或放化疗史;(2)既往接受过内镜下黏膜切除或内镜黏膜下剥离术;(3)研究纳入人群合并多种消化道肿瘤疾病;(4)病例报告、会议摘要、临床指南、社论、综述、Meta分析及书信;(5)体外实验及动物实验;(6)诊断效能数据不足。应用Stata12.0软件以“双变量混合效应模型”结合“midas”命令进行分析。提取各纳入文献的真阳性值、假阳性值、假阴性值、真阴性值等信息。绘制文献质量评估图描述总体纳入文献质量;用森林图进行异质性分析,P50%),则进行Meta回归分析及亚组分析,P成像涉及近红外成像和荧光成像两种方法。光学成像结合ICG引导胃癌SLNB诊断价值为:合并灵敏度为0.95(95%CI:0.82.99),合并特异度为1.00(95%CI:0.92.00),阳性似然比为30.39(95%CI:9.1401.06),阴性似然比为0.05(95%CI:0.01.20),诊断性比值比为225.54(95%CI:88.8172.77),集成ROC法(SROC)曲线下面积(AUC)为1.00(95%CI:0.99.00),临界值为灵敏度=0.95(95%CI:0.82.99)、特异度=1.00(95%CI:0.92.00)。对胃癌SLNB的“诊断比值比”进行漏斗图分析,采用Deeks法进行漏斗图不对称检验,发现漏斗图明显不对称,差异有统计学意义(P成像,近红外成像可获得更高的灵敏度(0.98比0.73);相比ICG注射后立即光学成像,20 min后光学成像可获得更高的灵敏度(0.98比0.70);相比SLN平均检出数26例可获得更高的灵

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“言”归于好？情境线索对伴侣低头行为消极影响的缓冲作用

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作者：李珺华中师范大学

学位级别：硕士

基于符号互动论,伴侣低头行为之所以会给被冷落者带来一系列消极的互动感知和情绪体验,是因为被冷落者将低头行为这一情境定义为对方并没有全身心投入于互动,亦或是在当下的互动中对方更看重的是他的设备,而非自己。情境定义依托情境线... 详细信息

基于符号互动论,伴侣低头行为之所以会给被冷落者带来一系列消极的互动感知和情绪体验,是因为被冷落者将低头行为这一情境定义为对方并没有全身心投入于互动,亦或是在当下的互动中对方更看重的是他的设备,而非自己。情境定义依托情境线索而产生的,情境线索在其中发挥着重要作用,因此本研究选取言语线索(原因解释形式)和非言语线索(手机使用形式)两个变量,探究它们是否缓冲伴侣低头行为对被冷落者互动和情绪的消极影响。同时研究者对于伴侣低头行为大多停留于行为层面的考察,对于该行为的潜在神经机制尚不清楚。因此为解决上述问题,本研究从行为层面和认知神经层面探究情境线索对伴侣低头行为消极影响的作用,以全面且动态地探究伴侣低头行为的认知神经机制,帮助研究者进一步理解亲密关系中的低头行为。实验一探讨情境线索对伴侣低头行为消极影响的缓冲作用。实验共招募194名被试,创设关于手机使用类型(主动性、反应性)、原因解释形式(语言解释、屏幕共享)以及不进行原因解释的五种实验条件,将被试随机分配到五个实验条件组完成不同的想象任务,探究伴侣的低头行为在五种不同实验条件下对被冷落者感知到的互动质量、排斥感以及情绪状态的影响是否存在差异。结果发现,与主动使用手机组相比,反应性使用手机的被试报告更好的互动体验与情绪感受。与语言解释组相比,屏幕解释组的被试报告更好的互动体验与情绪感受。说明情境线索对伴侣低头行为的消极影响具有缓冲作用。实验二在实验一的基础上进一步创设真实情境下的伴侣互动,采用近红外超扫技术探究言语情境线索(原因解释)在伴侣低头行为中的作用以及其潜在神经机制。实验共招募60对情侣,其中有效被试54对。将被试对随机分配至三个组别:语言解释组、屏幕共享组以及低头组。结果发现,在原因解释阶段,语言解释组的被试在右侧颞顶联合区的血氧激活程度显著高于屏幕解释组。在第二段互动阶段,语言解释组的在右侧颞顶联合区的血氧激活程度显著高于屏幕解释组和低头组。在原因解释和第二段互动阶段仅有屏幕解释组在右颞顶联合区的脑间同步性显著增强,出现了脑间同步复现,说明通过共享屏幕进行原因解释是较好的原因解释形式,但所恢复的互动质量并不能达到低头行为之前的水平,意味着伴侣低头行为对互动带来的影响往往是不可逆的。除此之外,结果表明,右侧前额叶皮层和右颞顶联合区的脑间同步性与被试报告的互动质量呈显著正相关。综合而言,本研究发现情境线索会缓冲伴侣低头行为对被冷落者产生的消极影响,进一步研究发现,这种消极影响即使可以得以缓冲或修复,但互动质量也难以恢复到最初的状态水平。此外,通过本研究的验证了右侧颞顶联合区和右侧前额叶皮层是与心理理论相关的脑区。并且验证了与心理理论相关脑区的同步性是伴侣双方的有效互动的神经指标。

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新型花菁类近红外荧光探针的构建及在肿瘤诊疗中的应用研究

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作者：崔超翔苏州大学

学位级别：硕士

研究背景:近年来,肿瘤已经成为导致人类死亡的主要疾病之一,针对肿瘤的诊断与治疗研究正在如火如荼地开展。随着研究的深入,科学家们发现,早发现、早治疗已经成为治愈肿瘤的关键,因此,研发有效药物对实现肿瘤的早诊早治至关重要。近红... 详细信息

研究背景:近年来,肿瘤已经成为导致人类死亡的主要疾病之一,针对肿瘤的诊断与治疗研究正在如火如荼地开展。随着研究的深入,科学家们发现,早发现、早治疗已经成为治愈肿瘤的关键,因此,研发有效药物对实现肿瘤的早诊早治至关重要。近红外荧光探针由于具有独特的物理化学特性、良好的组织穿透力和优异的可修饰性,目前已成为肿瘤诊疗的有力工具。花菁类染料作为一类常用的近红外染料,在生命科学领域被广泛应用,尤其是吲哚菁绿染料在临床疾病诊断及手术导航中的成功应用,证明了花菁类染料广阔的应用前景。因此,研发新型的花菁类染料探针对于肿瘤早诊早治的实现具有重要的科学与临床意义。研究目的:本论文通过对花菁类染料进行理性改造和功能性修饰,成功构建了一系列近红外荧光探针,并用于活体肿瘤的近红外/光声双模态成像及光热治疗研究,以期建立高灵敏的肿瘤成像与高效治疗方法,为开展活体肿瘤诊疗研究提供有力的工具。研究方法:本论文分为两个研究部分,第一部分中(1)以近红外二区荧光染料7-亚甲基菁为发光基团,利用其结构上易于修饰的特点,首先在染料主体结构的活性氯上引入一个能特异性与整合素受体结合的多肽cRGD,合成了具有肿瘤靶向能力的前体探针(Q3-RGD)。为了进一步提高探针的生物相容性和水溶性,通过炔基/叠氮间的点击化学反应,引入了不同长度的PEG聚合物;(2)系统比较和研究了三种不同PEG链长修饰的近红外二区荧光探针的紫外吸收、荧光量子产率、水溶性、粒径大小、光声及光热效应等;(3)通过考察不同探针的生物安全性、肿瘤成像及治疗表现,探究不同PEG链长在提升探针的胃癌诊疗能力方面所起的作用。在第二部分中(1)以近红外一区染料IR775为母体,通过点击化学反应,在两个炔基上分别引入肿瘤靶向多肽cRGD和具有锚定功能的环己二酮基团,同时我们还合成了不含有环己二酮基团的对照探针;(2)通过细胞实验和动物肿瘤成像实验,综合评价了环己二酮在提升花菁类染料成像灵敏度方面的能力。研究结果:在第一部分中,(1)合成并表征了三种不同PEG链长的近红外二区荧光探针(QR-2PEG321、QR-2PEG1000、QR-2PEG5000),粒径与电镜结果表明,三种探针在水相中均聚成纳米颗粒,并且随着PEG链的增加,纳米颗粒的尺寸越小;(2)体外实验表明,QR-2PEG321由于聚集诱导淬灭现象,荧光量子产率最低,但光声和光热效果最强,而QR-2PEG5000的荧光量子产率最高;(3)稳定性实验结果表明,在808 nm激光照射下,ICG的荧光淬灭很快,光稳定性差,而三种不同PEG链长的探针则表现出优异的光稳定性;(4)动物实验结果证明,QR-2PEG321对胃癌组织的光声成像和光热治疗效果最好,而QR-2PEG5000对胃癌组织的荧光成像效果最好。第二部分中,(1)体外凝胶电泳实验证明,探针在过氧化氢的存在下可通过环己二酮基团共价标记次磺酸化蛋白;细胞层面的共聚焦成像实验表明,共价锚定能显著延长探针在肿瘤细胞的滞留时间;(2)活体肿瘤成像实验中,采用小动物成像系统对肿瘤组织的荧光信号进行检测,修饰有环己二酮基团的花菁类探针在肿瘤组织内的滞留时间明显长于对照组探针。同时,以ICG为阴性对照,ICG注射入荷瘤鼠体内后,肿瘤部位荧光信号非常微弱,其它部位的荧光信号在6 h后基本消失,表明ICG的肿瘤靶向能力很差,且在体内的滞留时间非常短。结论:通过对七甲基花菁类染料进行功能性修饰,我们成功地构建了一系列近红外荧光探针。通过引入不同链长的PEG聚合物,显著提高了探针的生物相容性和水溶性,具有良好的近红外/光声双模态成像及光热效应。通过引入环己二酮交联基团,可使探针选择性锚定在肿瘤细胞内部,有效延长了探针在肿瘤的滞留时间,同时还提高了富积量,为开展活体肿瘤的精准诊疗研究提供了新手段。

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IR-780光热治疗及声动力治疗乳腺癌的实验研究

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作者：周群芳南方医科大学

学位级别：硕士

研究背景乳腺癌是妇女常见的恶性肿瘤,全国肿瘤登记地区乳腺癌发病率位居女性恶性肿瘤的首位。乳腺癌的主要治疗方式是手术、放疗、化疗。尽管联合治疗在肿瘤治疗中具有单一治疗所不能比拟的优势,但是,有时联合治疗会增大治疗的副作用... 详细信息

研究背景乳腺癌是妇女常见的恶性肿瘤,全国肿瘤登记地区乳腺癌发病率位居女性恶性肿瘤的首位。乳腺癌的主要治疗方式是手术、放疗、化疗。尽管联合治疗在肿瘤治疗中具有单一治疗所不能比拟的优势,但是,有时联合治疗会增大治疗的副作用而使得患者不得不放弃治疗。寻找选择性好、副作用小的防治恶性肿瘤的新方法仍是当今医学研究的热点。光热治疗(Photothermal therapy,PTT)肿瘤是将光能转化为热能,加热病灶部位使温度达到临界治疗温度并维持一段时间,以杀死癌细胞,从而达到治疗肿瘤的目的。光热治疗因其创伤小、副作用少以及高选择性等优点,从而逐渐得到临床医学的肯定。R-780碘化物是脂溶性的阳离子花青素染料,其最大吸收波长在780 nm,由于其具有强荧光性、良好的稳定性及嗜肿瘤性,已被认为是很好的肿瘤活体成像的荧光探针。此外,由于IR-780在近红外区有很强的吸收特性,故可被用来光热治疗。声动力治疗(SDT)是近年来兴起的一种新型治疗肿瘤的方法,声动力治疗的概念首先由日本的科学家Yumita提出,他们首次证实了低频超声能够激活光敏剂,产生类似于激光的激活过程,从而达到抑制肿瘤生长效果。声动力治疗是声敏剂选择性的聚集于肿瘤组织中,通过超声辐照,声敏剂被激活发生一系列化学反应从而达到抑制肿瘤生长的目的。SDT包括三个组成部分：声敏剂;超声;氧气分子。目前的声敏剂多来源于光敏剂,声敏剂是声动力治疗能否成功的关键因素之一。虽然声动力的治疗机制尚未完全阐明,然而,超声能激活声敏剂发生一系列化学反应来引发肿瘤细胞的坏死或凋亡。声动力治疗类似于光动力在治疗,但相较于光动力治疗,声动力治疗有两大明显优势：(1)超声波是种机械波,可以穿过人体组织到达深层的肿瘤里。(2)超声可以聚焦于特定的肿瘤区域从而有效的激活声敏剂。许多光敏剂可以作为声敏剂进行SDT,像卟啉和卟啉类衍生物等,这些分子不仅在PDT显示治疗效果同时在SDT中也有着明显的杀伤作用。鉴于光敏剂和声敏剂的吸收波长都很长,都可以在光照条件下被激活等共性,本实验的假设IR-780碘化物可以被超声激活进行SDT实验。第一章IR-780光热治疗小鼠乳腺癌移植瘤的初步研究目的：研究IR-780光热治疗(PTT)对小鼠乳腺癌的治疗效果。材料与方法一、主要试验材料IR-780碘化物,二甲基亚砜(DMSO)。称取一定量的IR-780溶于DMSO中,使其浓度为32 mmg/ml,再用无血清培养基稀释,终浓度为800μg/ml,备实验使用。单步法测凋亡(TUNEL)检测试剂盒。激光器;Vevo2100超高分辨率小动物超声成像仪;倒置荧光显微镜;石蜡切片机。二、实验方法在Balb/c小鼠右侧腹部皮下接种4T1乳腺癌细胞建立荷瘤动物模型进行实验,待肿瘤长到500mm3时,随机将荷瘤小鼠分为四组,①对照组：瘤内注射0.1ml生理盐水;②激光组：瘤内注射0.1ml生理盐水后行激光照射(2.2 W/cm2,4 min);③IR-780组：瘤内注射0.1 ml即80μg IR-780溶液;④IR-780+激光组：瘤内注射80μgIR-780溶液后行激光照射(2.2 W/cm2,4 min)。游标卡尺测量并记录肿瘤大小,采用Vevo 2100超高分辨率小动物超声成像仪对四组小鼠给药后0h、12 h以及60 h时的肿瘤影像进行成像并采图,并对60 h后处死小鼠获取的肿瘤组合采用免疫组化方法TUNEL实验观察各组肿瘤组织凋亡情况。结果在治疗60 h后,IR-780+激光组肿瘤体积相较于IR-780组明显减小(P<0.01),其余三组肿瘤体积无明显差异。在超声图上,IR-780+激光照射12h后肿瘤开始明显变小,超声回声稍有减低(P<0.05)：60 h后肿瘤明显变小,回声明显减低(P<0.01)。对照组、激光组、IR-780组除肿瘤稍有增大外,回声无明显改变。由TUNEL实验可见IR-780+激光组肿瘤凋亡明显增多(P<0.01),而其余三组无明显差异。结论IR-780光热治疗对小鼠乳腺癌肿瘤具有明显杀伤作用,表现为肿瘤体积明显减小,肿瘤回声明显减低,大量肿瘤细胞凋亡。第二章IR-780声动力治疗乳腺癌细胞学研究及机制探讨目的研究IR-780声动力治疗(sonodynamic therapy,SDT)治疗乳腺癌细胞的抑制效应及机制研究。材料与方法一、主要试验材料IR-780碘化物;二甲基亚砜(DMSO)。称取一定量的IR-780溶于DMSO中,使其浓度为10 mM,再用胎牛血清稀释,终浓度为100μM备实验使用。细胞活性检测试剂盒;凋亡试剂盒;单线态氧试剂盒;过氧化氢基团检测试剂盒;羟基检测试剂盒。超声治疗仪;FACSCantoⅡ流式细胞仪;Accuri流式细胞仪;多功能酶标仪：Leica TCS SP5激光共聚焦显微镜。二、实验方法

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类沸石咪唑酯骨架材料（ZIF-8）的载体构建及其毒性研究

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作者：李斯琦湖南大学

学位级别：硕士

随着纳米技术的发展及其向医学领域的渗透,纳米技术为肿瘤的治疗开辟了新的途径,构建有效的纳米载体体系对于肿瘤的治疗具有十分重要的意义。相比于传统的分子态药物治疗,利用纳米材料作为载体传送药物可以极大地提高药物的治疗效果,减... 详细信息

随着纳米技术的发展及其向医学领域的渗透,纳米技术为肿瘤的治疗开辟了新的途径,构建有效的纳米载体体系对于肿瘤的治疗具有十分重要的意义。相比于传统的分子态药物治疗,利用纳米材料作为载体传送药物可以极大地提高药物的治疗效果,减少了药物在体内循环过程中带来的毒副作用。同时,由于载体的保护作用,还能提高药物分子本身的稳定性。目前,常见的药物载体有碳纳米颗粒、脂质体、二氧化硅纳米颗粒、金属有机骨架材料等。其中,金属-有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,简称MOFs)是一种通过金属离子或金属团簇与有机配体自组装而成的晶态多孔材料,其化学组分多样性、结构可设计性、孔洞可调性以及材料可修饰性的特点使其近几十年来在气体存储与分离、探测、催化、生物医学等领域备受关注。金属-有机框架材料组分的可选择性有利于生物相容性材料的制备,材料结构可设计性与可修饰性有利于材料对药物的有效装载和释放,材料的不稳定配位键则为其生物可降解性提供可能,故而金属-有机框架材料在药物运载领域显现出诱人的应用前景。虽然基于MOFs的药物载体具有良好的药物装载功能和延缓药物释放的特性,但是关于该材料的药物可控释放行为以及细胞毒性的研究却甚少涉及。针对以上问题,本论文以发展新型药物载体材料为目标,结合类沸石咪唑酯(ZIF-8)骨架材料合成简单、易修饰、包载量大等优势,利用材料结构稳定性易随pH值变化的特点,设计和构建了一种新型的药物传递系统。在此基础上,初步探究了 ZIF-8的细胞毒性以及毒理机制,主要研究内容如下:1.类沸石咪唑酯(ZIF-8)包裹的吲哚菁绿(ICG)纳米颗粒用于肿瘤的成像与治疗吲哚菁绿(ICG)分子因为其在近红外区域具有较强的吸收波谱以及大的消光系数而被美国食品药品监督管理局(FDA)批准应用于体内外肿瘤近红外成像与光热治疗。然而ICG分子本身的不稳定性、无靶向性、在体内易被快速清除等缺点限制了其进一步的应用。本文通过一锅法将ICG包裹在类沸石咪唑酯(ZIF-8)载体材料内,发展了一种pH响应的纳米药物传递体系ICG@ZIF用于活体肿瘤的近红外成像与光热治疗。该体系在中性条件下具有较高的稳定性,ICG分子可以嵌入到ZIF-8的孔道内,不被泄露;而当在肿瘤微酸性条件下时,ZIF-8结构坍塌,从而释放出ICG,实现肿瘤的成像和光热治疗。体外实验表明ICG@ZIF-8颗粒抗光漂白性以及光热稳定好,并且在近红外光照射下有很好的光热转换效果。进一步活体实验表明ICG@ZIF-8颗粒在肿瘤部位也有高效的近红外成像与光热杀伤效果。将ZIF-8作为载体,通过引入一些小尺寸药物分子,有望发展出一种新型药物控制释放系统,应用于肿瘤的成像与治疗领域。2.类沸石咪唑酯材料(ZIF-8)的细胞毒性以及毒理研究虽然ZIF-8纳米载体具有良好的刺激响应行为,但其生物相容性是进入临床实验前必不可少的关键环节。为了研究ZIF-8纳米材料的细胞毒性、初步探究其毒理机制,本文重点研究了不同尺寸ZIF-8颗粒以及不同溶剂合成的ZIF-8颗粒对人肝癌细胞(SMMC-7721)细胞毒性的影响。并通过对细胞内单线态氧(ROS)的检测初步探究了 ZIF-8的毒性机理。结果表明ZIF-8粒径越大,产生的细胞毒性也越强;而不同溶剂合成的颗粒产生的细胞毒性并无差异。初步的毒性机理研究表明,ZIF-8颗粒会使细胞内部产生大量ROS导致细胞凋亡。本章为ZIF-8纳米材料在生物医学领域的安全使用提供了参考。

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睑板腺近红外图像处理算法的研究

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作者：薛连剑上海交通大学

学位级别：硕士

干眼,源于泪液的量或质的异常,从而造成了泪膜的不够完整,进而导致眼部不适的一类疾病。在临床诊断中发现,超过一半的干眼是由于睑板腺功能障碍引起。临床上睑板腺功能障碍的诊断多采用在裂隙灯下直接观察睑缘形态、睑板腺开口及分泌物... 详细信息

干眼,源于泪液的量或质的异常,从而造成了泪膜的不够完整,进而导致眼部不适的一类疾病。在临床诊断中发现,超过一半的干眼是由于睑板腺功能障碍引起。临床上睑板腺功能障碍的诊断多采用在裂隙灯下直接观察睑缘形态、睑板腺开口及分泌物情况的方式,由于睑板被结膜及上皮细胞覆盖,在裂隙灯下,医师无法清晰观察到睑板腺形态的变化,诊断结果的准确程度主要取决于临床医师的经验。由于近红外光对人体组织和细胞具有较大的透射深度,因此在近红外光照明下,可拍摄到睑板腺腺体图像。睑板腺近红外成像技术已逐渐成为睑板腺功能障碍诊断的重要方法。然而采集到睑板腺近红外图像后,医师需要在睑板腺近红外图像上手动绘制睑板区域与睑板腺存在区域的大小,绘制过程相对繁琐、费时,且精确度较低,易引入人为误差。为了解决上述问题,论文采用图像处理的方法对睑板腺近红外光图像进行自动分析,通过图像预处理、图像增强、睑板区域分割、腺体缺失区域识别,计算出腺体的面积缺失率,并对病灶等级进行判定,从而实现睑板腺功能障碍的自动诊断,避免了手动分析图片的繁琐及人为因素的干扰,有效提高了睑板腺功能障碍诊断的客观性。论文的主要研究内容包括以下几个部分:(1)近红外睑板腺成像装置的设计。根据睑板腺的成像特点,设计了近红外睑板腺成像装置并搭设了近红外睑板腺成像装置样机。(2)睑板腺近红外图像预处理算法的研究。首先针对睑板腺近红外图像的噪声特点,分别采用中值滤波、维纳滤波算法降低图像噪声。接着通过直方图规定化算法对睑板腺近红外图像的整体对比度进行调整,最后使用Wallis锐化算法对图像进行锐化,增强图像质量。(3)睑板区域自动分割算法的研究。首先采用最大类间分割算法对预处理后的睑板腺近红外图像进行二值处理,使得睑板区域与睑缘区域作为目标区域被识别出来。接着分别通过腐蚀算法、最大连通域提取、膨胀算法对二值图像进行处理,实现睑板区域的初步分割。最后采用凸包算法对睑板区域进行处理,修复睑板区域的边缘曲线的缺陷,从而实现睑板区域的自动分割。(4)腺体识别算法的研究及腺体缺失面积的计算。首先分别采用自动阈值迭代、最大连通域提取、外边缘提取算法、腐蚀算法对分割后的睑板区域图像进行处理,识别出睑板区域内的睑板腺腺体,并计算出睑板腺腺体所占的像素面积。接着将睑板区域图像与睑板腺腺体图像进行差分运算,计算出睑板区域的面积,从而便可计算出睑板腺腺体的面积缺失率,并根据睑板腺腺体缺失率对睑板腺功能障碍的病灶情况进行分级。最后对论文的睑板腺处理算法进行实验测试,测试结果表明,论文算法自动计算所得的面积缺失率与使用ImageJ软件手动定义区域计算所得的面积缺失率的偏差的绝对值<5%,满足了睑板腺功能障碍诊断的需求。

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用于精准诊断特发性肺纤维化和肺癌的新型分子影像探针

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作者：张晓玉滨州医学院

学位级别：硕士

目的:特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一种肺间质性疾病,因其病因复杂,发病机制不明而使其诊断和治疗面临巨大的困难。基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)尤其是 MMP-2,MMP-9,MMP-14 目前认为在 IPF... 详细信息

目的:特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)是一种肺间质性疾病,因其病因复杂,发病机制不明而使其诊断和治疗面临巨大的困难。基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)尤其是 MMP-2,MMP-9,MMP-14 目前认为在 IPF的疾病进程中起到促进作用。本文通过设计合成一种新型近红外探针,可用于实时动态监测IPF进程中MMPs变化,并抑制MMPs活性达到缓解IPF疾病进展的目的。方法:化学合成目标探针,花菁为荧光团,MMPs抑制剂异羟肟酸为定位基团,二者通过点击化学连接到一起。利用探针荧光和MMP-2,MMP-9,MMP-14荧光直标一抗荧光共定位性评估探针识别MMPs能力。构建TGF-β1刺激24,48,72小时不同时期细胞纤维化模型,观察探针荧光强度变化,并用酶联免疫吸附(ELISA)实验定量检测MMP-2,MMP-9和MMP-14含量。构建正常组和博莱霉素造模3,7,9,14,21,28天小鼠,用探针观察小鼠肺纤维化不同时期,探针荧光强度变化。结果:化合物IRGP-710经核磁共振和质谱确定是所设计目标产物。在与FITC标记的MMP-2,MMP-9,MMP-14直标一抗荧光共定位实验中,探针荧光与抗体荧光有很好的拟合性。在刺激不同时间的肺纤维化细胞中,荧光强度逐渐增强,且用ELISA实验也证明MMPs含量是逐渐升高的。在小鼠活体实验中,刺激不同天数的小鼠体内MMPs含量是不同的,IRGP-710能灵敏的的监测到这一变化。结论:IRGP-710定位基团为异羟肟酸,因此是一种对MMP-2,MMP-9和MMP-14具有高度特异性的分子探针。不仅可以应用到细胞实验定性检测细胞内MMPs含量,还能应用于活体内对纤维化疾病发展阶段的MMPs成像。因IRGP-710 能与 MMPs 活性位点结合而抑制 MMPs 活性,因此可以缓解 MMPs 对肺纤维化的促进作用。目的:设计合成一种可以靶向定位到MMP-2,MMP-9,MMP-14的荧光探针,用于在肺癌术中区别癌症组织和邻近正常组织,并且通过抑制MMP-2,MMP-9,MMP-14活性,阻断肿瘤血管生成和浸润转移。实现精准成像和治疗的目的。方法:查找文献确定抑制剂类型,探针由花菁修饰8-氨基辛酸作为示踪基团,异羟肟酸作为定位基团,通过化学合成取得目标结构式探针。通过将探针荧光与MMPs荧光直标一抗荧光拟合,观察探针MMPs定位性。将探针应用到不同肿瘤细胞中,观察探针荧光强度,最后用酶联免疫吸附(ELISA)实验定量各细胞MMPs含量。构建裸鼠模型,评估探针能否定位到肿瘤部位并进行活体MMPs成像,评估探针治疗作用。构建原位肺癌模型,通过活体成像和3维成像观察探针肿瘤部位定位性,是否能区分癌症部位和正常部位。结果:最终所得化合物经核磁共振和质谱确定是目标探针,且只对MMP-2,MMP-9,MMP-14有响应。共聚焦实验表明,探针能定性的检测到不同细胞内MMPs含量的不同。裸鼠实验中,探针经尾静脉注入体内,能在2小时之内定位到肿瘤部位且发出荧光。原位肺癌鼠2维和3维成像结果均显示,探针能经尾静脉注入定位到肺部癌症部位且荧光强度明显高于邻近正常组织。结论:探针将异羟肟酸作为定位基团可以实现对MMP-2,MMP-9,MMP-14的精确靶向。不仅能应用到细胞内定性的检测不同细胞内MMPs含量的不同,也能用于活体内MMPs的成像。探针不仅可以定位MMPs还能抑制其活性,实现成像和治疗相结合。目的:半胱氨酸(cysteine,Cys)在许多生理过程中起着重要作用,尽管其正常浓度维持在微摩尔水平。异常高水平的细胞内半胱氨酸可导致许多疾病,包括癌症。本文旨在设计开发一种具有线粒体耙向的近红外(near-infrared,NIR)比率型焚光探针,用于选择性成像肿瘤细胞和原位肺癌小鼠中半胱氨酸。方法:化学合成荧光探针Cy-OAor,亲脂性亚胺阳离子单元作为线粒体引导剂,丙烯酸酯基团作为半胱氨酸识别单元,具有共轭71电子体系的花菁作为荧光调节剂;通过与线粒体商业染料MitoTracker Green,Rhodamine 123以及与溶酶体商业染料LysoTracker Green DNA-26共染观察探针在细胞内线粒体定位性;利用激光共聚焦和流式细胞术评估探针快速检测不同细胞内半胱氨酸含量能力;将A549,H1650和PC9细胞分别用N-乙基马来酰亚胺(N-ethylmaleimide,NEM),半胱氣酸,谷胱甘肽乙酯(glutathione monoethyl ester,GSH-MEE),同型半胱氣酸(homocysteine,Hey)预处理构建细胞内无硫醇,高半胱氨酸含量,高谷胱甘肽含量,高同型半脫氨酸含量细胞模型,观察

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