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oe1(光电查) - 科学论文

29 条数据
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  • 基于咪唑并吡啶的铜(II)配合物通过配位几何诱导实现癌细胞中L-半胱氨酸的光学成像

    摘要： 已有多项研究证实半胱氨酸组织蛋白酶在多种癌症中过表达，并会升高肿瘤细胞内的L-半胱氨酸浓度。我们报道了四种铜(II)配合物[1：L1=3-苯基-1-(吡啶-2-基)咪唑并[1,5-a]吡啶；2：L2=3-(4-甲氧基苯基)-1-吡啶-2-基-咪唑并[1,5-a]吡啶；3：L3=3-(3,4-二甲氧基苯基)-1-吡啶-2-基-咪唑并[1,5-a]吡啶；4：L4=二甲基-[4-(1-吡啶-2-基-咪唑并[1,5-a]吡啶-3-基)苯基]胺]的合成与表征，这些配合物可作为癌细胞中L-半胱氨酸的"开启型"光学成像探针。所有配合物均呈现扭曲三角锥几何构型（τ值0.68-0.87），且Cu-Npy键长（1.964-1.989 ?）短于Cu-Nimi键长（2.024-2.074 ?）。EPR光谱（70K）显示显著几何畸变（gk 2.26-2.28，Ak 139-163×10^-4 cm^-1）。在HEPES缓冲液中，680-741 nm和882-932 nm处的d-d跃迁证实溶液存在五配位结构。配合物1的Cu(II)/Cu(I)氧化还原电位（0.221 V vs NHE）与2、3相近但低于4（0.525 V vs NHE）。这些配合物本无荧光，但在pH 7.34的HEPES缓冲液中与L-半胱氨酸作用时，通过Cu(II)还原为Cu(I)产生荧光。其中探针2对L-半胱氨酸表现出选择性高效荧光开启响应（检测限9.9×10^-8 M，结合常数2.3×10^5 M^-1），其高选择性源于铜(II)中心近乎完美的三角平面构型（~120.70°），该结构在还原过程中所需构象变化最小。其他构型扭曲的配合物因需要更多重排能量而选择性较差。探针2用于HeLa细胞和巨噬细胞的L-半胱氨酸光学成像，在pH 7.34和37°C条件下呈现明亮荧光信号，MTT实验显示其对细胞毒性较低。

    关键词： 光学成像、癌细胞、开启式荧光、咪唑并吡啶、L-半胱氨酸、铜(II)配合物

    更新于2025-11-21 11:08:12

  • 一种基于非接触式成像闪烁体的全身电子束治疗剂量测量系统的表征

    摘要： 为确保全身电子线照射治疗（TSET）的有效实施，需进行体表剂量测定；但由于该过程耗时且操作复杂，其应用常受到限制。本研究对一种新型体表剂量成像技术进行了特性分析，发现该技术无需曝光后处理即可实现快速、精准的远程体表剂量测量。研究选用直径1毫米、厚度15毫米的圆盘状塑料闪烁体作为最佳尺寸样本，设计将其固定于平板模体表面接受电子束辐照。重点研究了闪烁体剂量计对辐射损伤、剂量率和温度的响应特性，评估了不同闪烁体直径与厚度对光输出的影响，并量化分析了闪烁体发射光谱及剂量计厚度对体表剂量的影响。鉴于闪烁体为定制加工，还测试了剂量计间的个体差异。将闪烁体测量的体表剂量与光学激发发光剂量计（OSLD）数据进行对比：本研究所用闪烁体剂量计的光输出对辐射损伤、温度和剂量率均不敏感，其最大发射波长为422纳米；闪烁体报告剂量与OSLD剂量呈线性相关；闪烁体与OSLD的放置增建效应对体表剂量的影响相似（均导致3.9%增幅）；闪烁体剂量计间的变异系数为0.3±0.2%；闪烁体光输出随剂量计厚度呈线性增长（约每毫米1.9倍）；所有测试直径的剂量计均能准确测量体表剂量。该闪烁体剂量计有望优化放射肿瘤科TSET治疗的体表剂量测定工作流程，且因其数据可自动录入患者病历系统，将最大限度减少人工读取和记录体表剂量时的人为误差。

    关键词： 非接触式、表面剂量测定、光学成像、闪烁体、远程

    更新于2025-11-14 15:30:11

  • 瑞利判据的现代描述

    摘要： 瑞利判据指出，当两个非相干光学点光源的间距小于点扩散函数（PSF）宽度（即处于亚衍射极限条件下）时，本质上难以分辨。近期研究者已实现等强度双非相干点源的超分辨率成像，突破了瑞利判据限制。但对于需分辨多于两个点源的情况尚未充分研究。本文证明：对于任意强度的非相干光源，在亚衍射极限下可精确解析其一维或二维图像至二阶矩（即费希尔信息量非零）。但针对任意类型非自适应测量，更高阶矩的费希尔信息量总会随图像尺寸减小呈多项式趋零。我们将此现象称为瑞利判据的现代表述。在特定约束条件下，构建了适用于一维弱光源成像、能估计亚衍射极限下所有最优矩的测量基。该基同样为二维或强光源成像生成了关于图像尺寸的最优标度费希尔信息量，相比直接成像实现了整体二次方提升。

    关键词： 费希尔信息、光学成像、瑞利判据、超分辨率、非相干光源、亚衍射极限

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 全皮肤电子治疗的多位点快速远程表面剂量测定：闪烁体靶成像

    摘要： 验证全身皮肤电子治疗中辐射场的均匀性对于确保充分有效的治疗实施至关重要。本临床研究提出了一种基于闪烁体的新型光学成像技术，用于接受全身皮肤电子治疗患者的表面剂量测定。该系统在保持与现有剂量测定技术相近的准确度水平下，操作便捷性更胜一筹。

    关键词： 全身电子束治疗、光学成像、表面剂量测定、闪烁体、远程剂量测定

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 光学示踪剂西妥昔单抗-800CW和曲妥珠单抗-800CW的开发和GMP转化路线图

    摘要： 利用荧光标记单克隆抗体进行光学分子成像对指导外科或内镜手术具有重要附加价值。然而临床试验示踪剂的开发过程复杂，导致其临床应用进展缓慢。我们提出了一条将单克隆抗体示踪剂开发并转化为符合现行药品生产质量管理规范（cGMP）药物产品的路径。方法：针对西妥昔单抗-800CW和曲妥珠单抗-800CW的生产工艺，优化了染料与蛋白标记比例及配方缓冲液。优选配方在cGMP条件下生产并开展全面稳定性研究。根据欧洲药典和cGMP指南要求，通过体积排阻高效液相色谱（SE-HPLC）、pH值测定、渗透压摩尔浓度、目视检查和无菌检测分析示踪剂稳定性。结果：西妥昔单抗-800CW研究了7种配方，曲妥珠单抗-800CW研究了10种配方。基于配方研究结果，每种抗体选择2种配方进行全规模稳定性研究。这些配方均表现良好，完全符合各产品设定的验收标准。结论：我们设计了标准化分子荧光示踪剂开发、配方及cGMP转化的路径。采用该标准化方法，成功开发出两种稳定的临床用抗体类示踪剂。该路径可高效建立符合cGMP的配方，加速新型光学示踪剂向首次人体应用的转化。

    关键词： 光学成像，环磷酸鸟苷，发展，路线图

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 花生凝集素固定荧光纳米球对人活检组织中肿瘤的识别

    摘要： 我们正在研发一种用于结直肠癌早期检测的成像剂。该制剂名为"纳米信标"，是由包载香豆素6的聚苯乙烯纳米球构成，其表面分别覆盖有聚N-乙烯基乙酰胺和花生凝集素——前者可减少与正常黏膜的非特异性相互作用，后者则对Thomsen-Friedenreich抗原末端糖具有高亲和力（该抗原在癌变黏膜上呈特异性表达）。我们预期通过检测经结肠内给药后纳米信标在黏膜表面的发光情况实现癌症诊断。本研究采用人体活检组织评估该纳米信标的临床应用潜力。在临床试验前，我们使用20个经过化学特性精细调控的生产批次验证了其对结直肠癌的检测效能。离体成像研究显示：分别取自正常小鼠和人结直肠癌原位模型小鼠结肠的66例正常组织与69例癌组织中，该纳米信标展现出优异的检测能力，真阳性率和假阳性率分别为91%和5%。临床试验中，我们从11例结直肠肿瘤患者的大肠黏膜上内镜活检获取正常与肿瘤组织。组织学评估发现9例为癌症患者，其余为腺瘤患者。经纳米信标处理的肿瘤组织平均荧光强度显著高于对应正常组织。癌症患者个体强度比值的相关性呈现高度概率（89%），而腺瘤患者该概率降至50%。该纳米信标应用于大肠黏膜时，对结直肠癌具有合理的诊断可能性。

    关键词： 结直肠癌、诊断剂、光学成像、花生凝集素、生物标志物成像、纳米球、Thomsen-Friedenreich抗原

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 具有双模态MRI和光学特性、并能随磁场变化从正对比增强切换为负对比增强的两亲性纳米聚集体

    摘要： 基于两亲性钆(III)-DOTA和铕(III)-DTPA复合物的混合胶束被合成并评估其顺磁性与光学特性，作为潜在的双模态造影剂。自组装过程中引入了靶向叶酸受体蛋白（该蛋白普遍表达于多种人类癌细胞表面）的两亲性叶酸分子，从而制备出具有靶向特性的纳米聚集体。靶向与非靶向纳米聚集体均形成单分散胶束，粒径分布峰值均为10纳米。这些胶束显示出特征性的铕(III)发射光谱，非靶向与靶向胶束的量子产率分别为2%和1.1%。采用405纳米激发/575-675纳米发射的荧光显微镜对培养的HeLa细胞中纳米聚集体进行可视化观察。孵育5小时后即可观察到叶酸靶向与非靶向胶束的摄取，通过细胞质内清晰可见的铕(III)发射进行表征。在60 MHz和310 K条件下，两种胶束均表现出约26 s?1mM?1（每钆离子）的极快纵向弛豫率r1。当磁场增强至300 MHz时，纳米聚集体呈现显著的横向弛豫转换，在310 K下r2值约为52 s?1mM?1。1H NMRD曲线的理论拟合表明，高效的T1和T2弛豫效应由钆(III)离子有利的磁学与电子构型特性、旋转相关时间及配位水分子共同维持。这些纳米聚集体既能在现有磁共振成像场强下作为阳性造影剂应用，又可在高场强中充当阴性造影剂，同时具备负载疏水性治疗药物或靶向分子的潜力。

    关键词： 双模态造影剂、钆、纳米聚集体、光学成像、胶束、高场磁共振成像

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种新型生物反应器，用于三维细胞培养中代谢的磁共振波谱与光学成像联合检测

    摘要： 目的：利用内源性荧光代谢物的荧光寿命成像显微镜（FLIM）技术，可在细胞、组织和动物模型中测量细胞代谢；同时，动态核（超）极化13C-丙酮酸的磁共振波谱（MRS）技术能够实现更大尺度的活体代谢测量。本文展示了一种生物反应器的设计与初步应用，该反应器通过三维细胞培养体系，在体外将这两种代谢成像模态相结合。方法：详细阐述了FLIM数据分析的模型拟合方法及丙酮酸在胶原凝胶中扩散模型的理论基础。该设备具有MRI兼容性，包含光学窗口、温度控制系统及对比剂注射端口。采用三维打印、计算机数控加工和激光切割技术定制部件。结果：在葡萄糖剥夺条件下，以4T1小鼠乳腺癌细胞验证生物反应器性能。与正常培养基中的4T1细胞相比，葡萄糖剥夺组的平均烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）荧光寿命延长10%，极化13C乳酸/丙酮酸（Lac:Pyr）比值降低60%。分析NADH荧光寿命各组分发现，τ?（游离NADH）无显著变化，而τ?（结合NADH）显著增加，表明平均寿命延长源于结合态NADH的变化。结论：成功设计并应用了一种新型生物反应器，其兼容并发挥FLIM与13C MRS在三维细胞培养体系中研究细胞代谢的优势。

    关键词： 多模态、光学成像、生物反应器、磁共振波谱（MRS）、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）、代谢、荧光寿命成像（FLIM）、乳酸生成

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • DNA纳米结构与动态过程的光学成像研究综述

    摘要： 本文综述了用于表征自组装DNA纳米系统的光学成像方法最新进展，重点介绍了超分辨荧光显微镜技术。目前已开发出多种先进策略，以获取复杂DNA纳米几何结构的精确详细图像，并对动态过程中的分子运动进行精准追踪。我们展示了包括定位显微镜和光谱成像在内的最先进仪器与成像策略，探讨了它们在生物学研究和生物医学应用中的使用情况，同时阐述了当前挑战与未来展望。总体而言，本综述为DNA纳米技术领域提供了光学显微镜实践指南。

    关键词： 超分辨率显微镜、荧光显微镜、光学成像、DNA纳米结构、DNA纳米技术

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 最先进的：用于生物成像和药理学研究的功能性荧光探针

    摘要： 心血管疾病、神经精神障碍和癌症严重威胁人类健康。候选药物的作用机制与药理机制是转化医学研究的核心。由于这些疾病涉及众多信号转导与分子事件，亟需建立新型方法解析关键药理机制以加速创新药物研发。当前研究焦点集中于通过分子病变事件的实时可视化来揭示疾病发病机理。本综述重点介绍用于病理事件成像的化学探针最新进展，这些探针有助于研究相关药效学与毒性作用。如本文所述，光学成像技术已被视为生物研究领域不可或缺的工具。推动化学、生物学与医学的跨学科协作，对进一步优化功能荧光探针的诊疗应用至关重要。

    关键词： 药理学研究、荧光探针、化学生物学、光学成像、生物成像

    更新于2025-09-23 15:21:21