光声成像与应用PPT讲稿
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使用电浆子金纳米粒子对特定分子光声成像I.介绍金纳米粒子,如金,银和铁纳米粒子被用来作为各种成像技术对比剂促进癌症的早期检测。
金纳米粒子(Au NPs)因为它们著名的生物分子协议,生物相容性,并易于调谐的光学特性,被用来作为肿瘤分子成像的纳米造影剂已经得到普及。
在光声现象中,电磁能量是以光的形式被吸收,随后发出声波。
使用超声波探测器,声波可以被检测,并且空间分辨率决定了在组织中形成一个图像吸收者。
EGFR在许多上皮癌中表达调节,使其成为肿瘤诊断的一个有用的目标。
当有针对性的金纳米粒子结合到EGFR上时,他们作为受体,往往集中在相同的空间分布。
受体介导的金纳米粒子的聚焦引起的等离子体激元耦合聚集的纳米粒子,导致等离子体共振的一种光学红移和红色区域的吸收增加。
利用光学性能中的这些变化,我们以前证明,高选择性的癌症检测可以使用分子靶向金纳米粒子结合光声和超声成像来实现。
在这项研究中,我们通过癌细胞标记抗EGFR靶向纳米金评估了光声成像的检测限。
II.材料和方法在这项研究中使用的金纳米粒子制备使用柠檬酸减少氯金(III)酸和(HAuCl4)的回流。
柠檬酸钠还原的方法得到的是直径为50纳米的球形金纳米粒子。
未标记和标记的细胞使用暗视野光学成像来分辨。
组织模仿幻影含有用抗EGFR的金纳米粒子标记的不同浓度的人类上皮癌细胞(A431细胞明胶制成)。
具体而言,细胞标记的抗表皮生长因子受体的金纳米粒子的制备在一个1×107细胞/毫升浓度中,使用前面描述的过程。
细胞悬浮液与不同量的明胶溶液(10%重量)混合,获得一系列的Au纳米颗粒的浓度。
将细胞/明胶溶液(100μL)与不同浓度的纳米粒子用移液器吸取到单独的间距器中以用于成像。
在成像实验以后,细胞/明胶样品从逆电流器中提取并溶解在1%的硝酸中用于金纳米粒子的定量测定,测定使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)。
.超声和光声成像系统结合是使用一个集成的光声和超声成像系统进行超声和细胞/明胶溶液的多波长的光声成像,如图1a。
光声成像原理范文光声成像(Photoacoustic Imaging)是一种结合光学和超声学原理的新型成像技术,它能够在物体内部获得高分辨率和高对比度的图像。
光声成像可以用于生物医学领域,特别是在癌症、心脑血管疾病等疾病的诊断和治疗中有着广阔的应用前景。
光声成像的原理基于光声效应,即吸收光能的物质会产生声音。
当一个物体被激光束照射时,部分光能被物体吸收,导致光学能量转化为声音能量。
这些声音波通过物体内部的声学传导,最终达到物体表面,被超声传感器检测到。
光声成像的基本装置由准直激光、超声发射和接收器件组成。
激光器产生准直的激光束,照射到待成像物体表面。
被激光照射的物质吸收光能,便会产生局部的热膨胀。
由于热膨胀的存在,局部的温度和压力就会改变,从而在物体内部引起声音的传播。
超声传感器可以检测到这些声音波,并将其转换为电信号。
经过信号处理和成像算法的处理,最终可以得到物体内部的图像。
光声成像具有重要的优势。
首先,光声成像能够同时获得光学和超声学的信息,既具有光学高分辨率的优点,又能获得超声波在物体内部的传播信息。
这使得光声成像能够提供高对比度和高分辨率的图像,同时能够观察到特定组织的生理和病理信息。
其次,光声成像具有很好的穿透力,可以观察到深部组织结构。
由于红外光可以在生物组织中传播,光声成像可以实现活体成像,不需要对样本进行切片处理。
此外,光声成像还可以对组织的光学吸收特性进行定量分析,能够提供关于组织成分、血管密度和血氧饱和度等信息。
光声成像已经被广泛应用于生物医学领域。
在癌症诊断方面,光声成像可以检测到肿瘤内部血管的异常分布和形态学特征,提高早期癌症的检测率。
此外,光声成像还可以用于观察血管内血栓的形成情况,评估血管狭窄的程度,为心脑血管疾病的治疗提供指导。
在医学实践中,光声成像还可以用于观察组织的缺血和灌注状态,对心肌的功能、肾脏的功能进行评估。
此外,光声成像还可以应用于光声光谱学,对组织的生物分子进行定量分析。