人体鼻咽组织的时间分辨自体荧光光谱研究

实验研究了在397 nm半导体脉冲激光激发下,人体离体鼻咽正常和癌变组织在600 nm荧光发射波长处的时间分辨自体荧光光谱特性。利用双指数衰减方程对时间分辨自体荧光光谱进行拟合后,获得相应的荧光强度随时间的指数衰减方程以及荧光平均寿命。人体鼻咽癌变和正常组织在600 nm处的自体荧光平均寿命分别为(2.94±0.51)ns和(4.29±0.71)ns,两者之间存在显著的差异。应用时间分辨光谱技术的诊断灵敏度和特异性分别为75%和100%。初步表明了时间分辨自体荧光光谱在早期鼻咽癌诊断的应用价值,该方法可望与传统的稳态荧光光谱结合起来,进一步提高早期鼻咽癌荧光诊断的准确率。     

光学技术在早期龋齿检测中的应用

介绍了光学技术在口腔医学早期龋齿无损检测领域的应用,包括基于牙齿自体荧光效应的定量光导荧光技术和激光龋齿检测技术;基于光散射效应的数字化显影光纤透照术,以及基于牙釉质双折射效应的偏振敏感光学相干断层术和偏振拉曼光谱技术.详细介绍了各种光学方法应用于龋齿检测的基本原理、实验方案和研究现状,并对不同的光学方法进行比较.最后,提出基于频域荧光寿命成像的早期龋齿检测方法,并对该方案的技术路线进行了介绍.     

NBI及AFE在喉癌早期诊断中的应用

研究表明,喉癌的早期诊断、及时治疗不仅可以提高治愈率,而且也减少了患者的手术创伤和经济负担。积极开展喉癌的早期诊断研究具有重要的临床和社会意义。发现早期喉癌常规方法主要有电子喉镜、纤维喉镜、颈部CT及MRI检查,但并不能明显有效提高早期诊断率。而窄带成像(narrow band imaging,NBI)及自体荧光内镜(autofluorescence endoscopy AFE)是近几年用于喉癌早期诊断的两种新颖的内镜技术。NBI是一种通过变窄光波的波长,使粘膜上皮内乳头样毛细血管袢及粘膜下静脉的结构形成鲜明的对比,从而提高组织表面细微结构的对比度,便于发现病灶。而AFE技术是一种利用自发荧光聚集于病变组织的某个区域产生的差异强度,来区别正常组织与肿瘤性病变,从而用于肿瘤的早期诊断及识别癌前病变。因此,对NBI及AFE的进一步研究及认识对喉癌早期诊断提供非常重要的临床应用价值。     

荧光蛋白研究进展

荧光蛋白在生物学众多研究领域中有着广泛的应用,基于荧光蛋白的分子探针和标记方法已成为活细胞或活体内动态成像研究生物大分子或细胞功能的重要工具。本文对现有荧光蛋白的种类和理化特性,及其在生物学研究中的应用进行了综述介绍。重点介绍了近年来荧光蛋白在亮度、Stokes位移、光谱改变等方面的研究进展,介绍了光转换与光活化荧光蛋白及其在超分辨荧光成像技术中的应用。最后对荧光蛋白未来的发展方向进行了展望。     

用近场光学显微镜观察红细胞的自发荧光

传统的自体荧光检测技术均是对大量细胞或组织进行检测,而近场光学显微技术由于具有较高分辨率和能够同时获取样品的外部形貌和光学信息等特点,有望成为一种研究单个细胞自体发光机理、疾病诊断和检测单个细胞自体荧光光谱的新技术。本文通过应用近场光学显微镜观察不同形状红细胞的外部形貌和光学信息,来初步探讨近场光学显微技术在这方面的应用前景。     

有机荧光探针辅助的近红外荧光成像技术在宫颈癌中的应用

荧光成像已被广泛应用于生物医学和临床诊断领域。近红外(Near-infrared,NIR,700–1 700nm)荧光成像在NIR波段对生物组织显影,与可见光波段(400–760 nm)的传统荧光成像相比,更有助于提高成像的信噪比和灵敏度。高质量的荧光成像需要借助良好的荧光探针,纳米技术的快速发展使具备良好荧光特性的有机染料不断涌现。与无机荧光探针相比,有机荧光探针具有安全性高、生物相容性好、光学稳定性强等优点。因此有机荧光探针辅助的NIR荧光成像可为研究者提供生物样品的结构和动态信息,是当前光学、化学、生物医学等多学科交叉研究领域的热点。文中结合近年来有机荧光探针在宫颈癌成像应用中的研究,概述了几种典型的有机荧光探针辅助NIR荧光成像在宫颈癌中的应用,如吲哚青绿、七甲川菁染料、罗丹明类荧光探针和聚合物荧光纳米颗粒,并对其发展前景和应用价值进行了展望。     

Monte Carlo模拟肠道组织的非接触式漫反射光谱

本文采用Monte Carlo模拟人体肠道组织的非接触式漫反射光谱,并分别研究了聚焦光束的聚焦深度、组织表面入射光斑与出射光斑(Source-Detector,S-D)之间的距离、探测面积和探测深度对光谱测量的影响,为设计非接触式光谱检测系统提供理论依据。结果表明在利用光谱技术对肠道疾病如早期肠癌进行诊断时,非接触式光谱检测系统的聚焦深度应小于0.1 cm;在漫反射光谱检测时,应根据探测信号的强弱以及探测器的灵敏度选择S-D距离;0.06 cm的探测面积半径能有效地反映组织中氧合血红蛋白和脱氧合血红蛋白含量的变化情况;为反映不同深度组织光学特性,在改变探测深度时,应保持探测光锥顶角不变。     

结直肠癌早期诊断的研究进展

结直肠癌(colorectal cancer,CRC)的早期诊断对减少肿瘤发病率和死亡率具有极其重要的意义。随着分子生物、内镜影像技术以及激光技术的发展,各种诊断方法不断改进,新诊断方法和技术不断涌现,对结直肠癌的早期诊断、定位和分期提高到了一个新的认知水平。本文简述了结直肠组织的层微结构和癌变进程,介绍了目前临床诊断的主要方法,展望了其发展方向。论文在重点评述非线性光谱技术,包括双光子激发荧光、二次谐波以及拉曼光谱在CRC诊断研究的基础上,提出联合多光子显微成像与拉曼光谱技术进一步开展结直肠癌早期无损诊断研究。     

荧光成像技术及其在生命科学中的应用

近年来,荧光成像技术发展迅速,其成像系统通常为目前最先进的分析检测仪器之一的激光共聚焦显微镜,荧光探针是荧光成像技术的核心之一。作为新兴光学成像技术,荧光成像技术在生命科学领域中应用广泛,可用于蛋白质及金属离子检测,肿瘤疾病的诊断,并为药物新剂型的研究提供了新思路。     

激光诱导荧光光谱中内源性原卟啉Ⅸ对胃癌生长状态的标示作用

用不同的生物治疗方式治疗人胃癌的裸鼠模型,通过测量治疗后的瘤体体积和检查病理组织学的变化,确定了各组胃癌组织中癌细胞的不同坏死程度。应用激光诱导自体荧光光谱系统测量不同坏死程度的胃癌组织的自体荧光光谱。结果发现,随肿瘤坏死程度的加重,自体荧光光谱中内源性原卟啉Ⅸ(Pp Ⅸ)的特征峰值降低,而烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的特征峰未能提示该变化。表明Pp Ⅸ可以作为标识,灵敏地表征胃癌组织的生长状态。