量子点光学成像技术在肿瘤诊断和治疗的应用

纳米技术在生物医学的进展使其在肿瘤的诊治中应用日益广泛。荧光纳米粒子中的量子点(Quantum Dots),具备光学成像特性在肿瘤中应用中显示出独特的优势。其作为一种荧光半导体纳米粒子,具有荧光强度高、稳定性强、激发波谱宽、发射波谱窄等光学特性。同时,它可以结合其他功能基团,包括靶向模式、治疗因素和成像探针,为临床肿瘤诊断和治疗提供了新的潜力。本文就量子点的类型和特点及量子点的肿瘤体外和体内成像进行综述。     

功能化量子点在肿瘤诊治中的应用

量子点是一种半导体纳米晶体,它可发出激发荧光,具有亮度高、稳定时间长和发射光谱可调节等特性,是同时检测多信号的良好材料.这些独特性质使得它们在肿瘤诊治领域中的应用日益受到人们的重视.对量子点进行功能化修饰,如偶联抗体等活性物质后,可以对肿瘤细胞进行特异性识别及示踪,以实现对肿瘤的诊断和治疗.文中分别从分子靶向识别、淋巴结定位和药物传递等方面探讨了功能化量子点在肿瘤诊断和治疗中的最新进展.此外,还讨论了量子点的毒性以及用于肿瘤检测和治疗的多功能量子点的设计方法,并提出了其实际应用的潜在方向.     

基因芯片技术在肿瘤缺氧微环境研究中的应用进展

缺氧微环境是实体肿瘤的特征之一,也是影响实体肿瘤发生、发展、侵袭、转移及耐药的重要因素,但其影响肿瘤的具体机制尚未完全明确。根据检测的mRNA数量,基因芯片分为传统的表达谱芯片和功能分类芯片。随着技术的发展,基因芯片技术因能对成千上万种基因的表达情况同时进行定量检测,在生命科学研究包括缺氧微环境对肿瘤作用的研究中越来越多地得到应用。选择性应用这些基因芯片除了能证明缺氧微环境与肿瘤发生发展有关外,同时还能筛选肿瘤缺氧微环境调节的未知靶基因及缺氧微环境重要调节因子的未知下游靶基因,还能为研究缺氧微环境影响肿瘤的分子机制提供有用的线索。基因芯片技术正成为该领域非常重要的研究工具之一。     

量子点荧光探针在生物成像中的应用进展

量子点荧光探针是近几年发展起来的一种新型荧光标记物,拥有荧光染料及荧光蛋白所不能比拟的独特优势,已经在细胞功能研究及细胞表面和内部功能分子的探测、组织的成像和病灶的定位等方面得到了较为广泛的应用。本文对量子点的光学特性、生物化修饰及其在生物成像等方面的应用进展进行了较为详细的介绍,并展望了其应用发展。     

量子点在癌症研究中的应用

半导体量子点具有长时间、多目标和灵敏度高等独特的光化学性质,这些特性使量子点成为细胞标记和生物应用中得到了广泛的应用。利用量子点目标定位癌细胞,对于寻找癌变部位具有指导的作用。近年来,利用量子点作为光动力学治疗癌症的能量供体也得到了一定的研究。简单地介绍了量子点独特的光学性质,并从量子点标记癌细胞、可视化癌细胞表面功能和在光动力学治疗癌症等方面综述了量子点在癌症诊断和治疗中的应用。     

多光谱成像技术在植物学研究中的应用

多光谱成像(MSI)技术是一种新兴的成像检测技术, 通过将光谱与成像合二为一, 可实现植物结构、生理、生化表型的定性定量分析及其特征分布的评估。近年来, 与数学建模分析结合的MSI技术具有强大的信息捕获能力, 在植物学研究中展现出强劲的应用潜力。该文介绍了MSI技术的成像原理, 总结了近年来MSI技术在植物损伤鉴定、病害研究、代谢物质生化特征及生理进程鉴定方面的应用, 展望了该技术在植物研究领域的前沿性发展, 以期使MSI技术在植物研究中得到更好的应用。     

光学成像在肿瘤研究中的应用

随着分子标记技术的发展,光学成像技术作为一种非侵入性动态成像技术,以其高分辨率、高灵敏度正越来越多的应用于医学和生物学的研究.该文重点介绍了在体生物光学成像技术在肿瘤的转移机制、药物对肿瘤的疗效、肿瘤细胞凋亡、肿瘤血管生成等方面的应用.     

量子点在生命科学中的应用

近年来 ,量子点 (半导体纳米微晶体 )的研究引起国内外研究者的广泛兴趣 ,其研究内容涉及物理、化学、材料等多学科 ,已成为一门新兴的交叉学科。虽然量子点在生物学中的应用才刚刚起步 ,但是已经取得了有意义的进展 ,成为人们极为注意的一个热点。现就量子点的光学特性、制备方法以及在生物学中的研究进展和应用前景作一简要综述     

量子点在生物学中的应用

量子点是一种无机荧光材料,它具有独特的光物理特性,如其激发光谱宽且连续分布,而发射光谱呈对称分布且宽度窄,而且可通过改变量子点内核的尺寸对其发射光波长进行精细调节等。量子点的这些特性正引起人们日益广泛的关注,并在很多领域得到了应用。本文介绍了量子点的组成以及它的光学特性,同时介绍并讨论了近年来量子点在生物学领域应用的进展以及存在的问题。     

量子点在生物医学中的应用

半导体量子点是无机纳米结晶,构成于硒化镉核心和硫化锌外壳.这种荧光标记物的发射光强是常用有机荧光染料的20倍,稳定性是其100倍.量子点的发射波长取决于核心粒子的大小,而每一种单色量子点的发射波长窄而对称.这些光学特性使量子点在医学诊断、药物的高速筛选以及基因和蛋白质的高通量分析方面具有广泛的应用前景.基于量子点的稳定性和生物相容性,有可能通过标记不同颜色的量子点到不同的分子,观察它们在活细胞内的运动.     

光学椭偏成像技术在生物分子研究中的应用

光学椭偏显微成像是一种新型超薄膜及表面显示技术,是研究生物分子与固体表面吸附以及生物分子之间相互作用的一种简单、快速和可靠的手段。它不仅能够大面积精确显示超薄膜的厚度分布,而且能够用于表面实时吸附的动力学研究。在抗原抗体检测分析方面,它不需要像酶联免疫法、荧光免疫法和放射免疫法那样对待测物作标记,也不会对待测生物分子活性造成任何扰动和损伤,操作简单,费用低廉。另外,它还弥补了传统的椭偏法的不足之处,能够有效地区分非特异性吸附、脱吸附或表面污染带来的干扰。     

量子点的荧光特性在生物标记成像中的应用及展望

与传统的荧光染料相比,量子点作为一种新型的无机荧光纳米材料,具有激发光谱宽而连续、发射光谱窄而对称、光稳定性好、荧光寿命长、量子产率高和生物毒性小等优点,被广泛地应用于生命科学的许多领域,其在细胞标记(固定细胞和离体活细胞)和活体示踪成像领域具有独特的应用优势.它突破了传统的有机荧光染料在荧光性能及生物毒性等方面的不可克服的缺陷.它的应用,极大地推动了生命体系高灵敏、原位、实时、动态示踪成像研究的发展.该文综述了量子点的荧光性质及其在细胞标记(固定细胞和离体活细胞)和活体实时动态示踪成像中的应用,并对其在荧光原位杂交,流式细胞术,实时荧光定量pcr等方面的应用前景进行了展望.     

综述——基于纳米材料的生物检测与医学诊断技术：功能化量子点在肿瘤活体成像中的应用

量子点表面经生物分子或药物分子修饰而具有生物功能．功能化量子点具有独特的光学性质和生物相容性,在生物医学光学诊断和治疗领域具有广泛的应用．本文简要介绍了功能化量子点制备及修饰方法,综合评述了量子点在肿瘤活体诊断和治疗中的应用,包括活体淋巴结成像、血管动态成像、肿瘤成像和抗肿瘤药物示踪等,讨论了功能化量子点在肿瘤活体诊断和治疗中的应用前景以及面临的挑战．     

量子点免疫荧光技术在病理诊断中的初步应用

目的利用量子点(quantum dots,QDs)免疫荧光技术检测石蜡包埋组织中不同蛋白的定位与免疫酶法进行比较,以及两种蛋白的共表达,并探讨其初步应用价值。方法利用QDs免疫荧光和免疫酶组织化学方法分别检测正常阑尾组织LCA、乳腺肌上皮组织Calponin、肺癌组织p53蛋白的表达,并利用QDs免疫荧光双标法同时检测了宫颈上皮内瘤变组织内CK和PCNA蛋白、乳腺癌组织内Her-2和CK蛋白的共表达。结果QDs免疫荧光和免疫酶组织化学技术分别检测LCA、Calponin和p53蛋白的定位完全一致。QDs免疫荧光双标法结合多光谱成像可同时观察到宫颈上皮内瘤变组织内CK和PCNA蛋白、乳腺癌组织内Her-2和CK蛋白的共表达。结论QDs免疫荧光组织化学法具有与免疫酶法等同的应用价值。QDs免疫荧光双标法可同时检测不同蛋白的共定位。     

量子点在新药开发中的应用

由于具有优异的光学特性,量子点在生物医学领域内的研究和应用取得了一些有意义的进展,同时也引起了新药开发人员的兴趣.本文概述了量子点在新药开发中所具有的优势,分析了量子点在药物传输、药物筛选和药靶确证方面的潜在应用,进一步讨论了当前量子点应用于新药开发存在的问题和不足.     

多光子显微成像技术在脑部疾病研究中的应用

由于多光子显微技术具有高时空分辨率、低损伤性、可对活体长时间成像等特点,近年来已被广泛应用于生物医学等领域,并且在多种疾病诊断中展现出巨大的应用潜力.尤其是在脑部疾病的研究中,利用多光子成像技术可实现对复杂神经网络的研究,包括对脑部神经细胞、血管、肿瘤等进行实时成像并研究各自之间的相互作用,能进一步揭示脑疾病的发病机制并指导检测治疗方法的开发.本文简要介绍了多光子成像技术的基本原理及特点,总结了其在阿尔茨海默病、脑中风、脑肿瘤等多种脑部疾病中的应用,详细阐述了近年来利用多光子成像技术在脑部疾病研究中所获得的成果,并对多光子成像技术的发展前景进行了展望,预期其在脑部疾病的研究中将发挥更大的作用.     

多光谱成像技术在生物医学中的应用进展

多光谱成像(multispectral imaging,MSI)技术在生物医学可视化方面是一种新技术,它结合了两个已建立的光学模块:成像学和光谱学。它的原理是基于液晶可调谐滤光片,从可见光到近红外波长(400-970nm)区域获取多光谱图像。自从MSI系统加上显微镜商品化以来,MSI已经成为一种快速发展的领域,可应用于细胞生物学、临床前药物开发和临床病理学等。国外已有大量关于MSI在生物医学中应用的研究报道,但国内报道少见。本文主要对多光谱成像的基本原理,近三年内该技术在生物医学领域的应用进展作一简要综述。     

单分子测序技术在肿瘤诊断中的应用研究进展

肿瘤的发生发展通常与多个基因的遗传突变、表达异常有关,全面深入地分析肿瘤基因组、转录组及表观遗传组学对于快速剖析疾病特定基因簇及修饰位点至关重要。之前,研究者们主要采用第二代测序技术进行有效信息的挖掘,然而随着研究的不断深入,第二代测序技术表现出诸如序列拼接困难、低丰度难以检出等缺点。因此,单分子测序技术以其独特的优势应运而生,文中主要对单分子测序技术在几种常见肿瘤中的研究现状进行了综述,并展望了其在临床诊断中的应用前景。     

荧光蛋白在肿瘤分子影像研究中的应用

绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,GFP）是在水母中发现的新型报告分子,该蛋白及其衍生物能在多种生物体内表达并发出荧光,是目前在生物学中研究和开发应用得最广泛的蛋白质之一。尤其是在肿瘤的研究中,荧光蛋白的分子影像可为深入揭示肿瘤发生发展的病理过程的机制,以及对其治疗进行实时、动态、细致、无创、靶向性的探测和跟踪提供有效手段。     

近场扫描光学成像结合量子点标记的纳米技术在细胞生物学中的应用

近场扫描光学显微镜（NSOM）对传统的光学分辨极限产生了革命性的突破,可在超高光学分辨率下无侵人性和无破坏性地对生物样品进行观测。量子点（QDs）具有极好的光学性能,如荧光寿命长、激发谱宽、生物相容性强、光稳定性好等优点,适合先进的生物成像。NSOM结合QDs标记的纳米技术被应用在细胞生物学中。通过纳米量级NSOM免疫荧光成像（50nm）对特定蛋白分子在细胞表面的动态分布进行可视化研究和数量化分析,阐明了蛋白分子在不同细胞过程中的作用机制。因此,NSOM／QD基成像系统提供了单个蛋白分子最高分辨率的荧光图像,为可视化研究蛋白分子机制的提供了一种强有力的工具。