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利用多模态光声显微镜与光学相干断层扫描成像技术对视网膜新生血管进行体内三维成像
摘要: 视网膜新生血管化的病理过程在糖尿病、视网膜静脉阻塞和镰状细胞病等多种疾病导致的视力丧失中起着关键作用。视网膜新生血管化可能引发玻璃体出血和视网膜脱离,但其病理机制仍是当前研究的热点复杂现象。在临床眼科中,理解并监测视网膜新生血管化至关重要。本研究描述了一种新型多模态眼部成像系统,通过整合光声显微镜(PAM)与频域光学相干断层扫描(SD-OCT),提升了活体兔眼中视网膜新生血管(RNV)及其深度与周围解剖结构的可视化效果。通过玻璃体内注射血管内皮生长因子(VEGF)诱导新西兰兔产生RNV,采用包括彩色眼底照相、荧光素血管造影(FA)、OCT和PAM在内的多模态成像技术,对注射前后不同时间点的视网膜血管进行监测评估?;钐迨笛楸砻鳎篜AM成像能在80nJ安全激光能量下,以高对比度清晰呈现单个RNV的位置与形态特征;SD-OCT用于识别RNV的横截面结构。此外,研究观察到VEGF注射后第4、5、6、7、9、11、14、28及35天视网膜形态与新生血管的动态变化。PAM展现出对血红蛋白的高分辨率光学吸收特性,实现了穿透深度更优的视网膜-脉络膜血管成像。该多模态成像系统可便捷实现RNV的二维/三维血管造影可视化,为大型兔眼微血管结构提供了更安全精准的表征方案。
关键词: PAM、VEGF、多模态成像、光学相干断层扫描、光声显微镜、视网膜新生血管、血管内皮生长因子、OCT
更新于2025-09-23 15:22:29
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靶向纳米颗粒用于晚期糖基化终产物受体的多模态成像
摘要: 晚期糖基化终产物受体(RAGE)与癌症、糖尿病和神经退行性疾病等多种病理状态相关,目前研究者正探索RAGE抑制剂作为这些疾病潜在的新疗法。尽管已知RAGE在这些病症中的作用,但临床上仍迫切需要能精确定量体内RAGE水平、辅助验证RAGE作为生物标志物和/或治疗靶点,并支持新型RAGE抑制剂开发的分子影像剂。本社论重点介绍了Konopka团队近期研发的一种靶向RAGE的多模态纳米颗粒成像剂(《治疗诊断学》2018;8(18):5012-5024.doi:10.7150/thno.24791)。
关键词: 晚期糖基化终产物受体、正电子发射断层扫描、多模态成像
更新于2025-09-23 15:22:29
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用于生物成像、生物分析和治疗的碳纳米材料 || 基于碳纳米材料的光声成像
摘要: 光声成像是近几十年来发展迅速的一种新型无创生物医学成像技术。作为同时利用内源性和外源性对比剂的无标记成像方式,它在深层组织中安全有效地鉴别病变与健康组织方面展现出诸多优势。虽然活体中的内源性吸光物质(如血红蛋白、黑色素和葡萄糖)已用于成像,但外源性对比剂能进一步提升光声成像的检测灵敏度和特定组织靶向能力。研究发现碳纳米材料是光声成像的最佳对比剂之一,具有强吸收特性和优异生物相容性。本章涵盖光声成像基础介绍,以及碳纳米材料对比剂在成像引导治疗和多模态成像等光声成像应用中的内容。
关键词: 光声成像、造影剂、光热治疗、光动力治疗、多模态成像、生物医学成像、碳纳米材料
更新于2025-09-23 15:22:29
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超薄氧化碲/钨青铜铵纳米带用于多模态成像与第二近红外区光热治疗
摘要: 开发具有优异光热转换效率(PTCE)的近红外二区(1000-1350 nm,NIR II)纳米光热剂(PTAs)对增强光热治疗(PTT)效果具有重要前景。本研究基于新型二维超薄氧化碲/钨青铜铵盐(TeO2/(NH4)xWO3)纳米带(TONW NRs),构建了具有高效PTCE的NIR-II光热剂。掺杂的铵离子介导自由电子注入WO3的LUMO能带,结合W6+离子与Te原子孤对电子间的电子跃迁,通过局域表面等离子体共振(LSPR)效应使TONW NRs实现卓越的近红外吸收。聚乙二醇修饰的TONW NRs(PEG-TONW NRs)展现出良好的稳定性和生物相容性,其PTCE高达43.6%,优于多数现有NIR II活性纳米光热剂,在体内外均表现出显著的肿瘤消融能力。同时,该材料还具备优异的X射线计算机断层扫描(CT)和光声(PA)成像功能。凭借其在NIR II区的卓越光热效应、良好生物相容性及先进的CT/PA成像诊断能力,这种新型PEG-TONW NRs在个性化医疗领域具有广阔应用前景。
关键词: 光热疗法、多模态成像、氧化碲、二维纳米材料、钨青铜铵盐、第二近红外窗口
更新于2025-09-23 15:22:29
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颈动脉内声速成像的接收波束导向与杂波抑制
摘要: 手持式组织声速(SoS)成像技术作为诊断超声的多模态补充手段,在评估组织成分方面展现出良好前景?;夭J郊扑愠喜闵瑁–UTE)通过传统方法探测声速空间分布——即在不同超声波发射角度下扫描组织,并以空间分辨方式量化波束合成回波的相位变化。目前该技术尚不适用于血管腔成像,因为血流和软组织杂波会干扰血液回波的相位追踪。为评估颈动脉内动脉粥样硬化斑块成分,我们提出两项CUTE改进方案:(a)采用接收(Rx)波束导向替代发射(Tx)波束导向,以提高采集速度并减少流动相关的相位去相关;(b)对重复扫描序列获得的数据进行成对相减处理,从而凸显血液回波相对于静态杂波的特征,实现血液回波的相位追踪。在仿体实验中验证这些改进(实验设置血管腔回声强度与背景介质相当,可直接比较不同技术的SoS图像),结果表明Rx导向结合相减技术获得的SoS图像质量与传统Tx导向相当。结合更快的采集速度,该技术为实现颈动脉内SoS成功成像迈出了关键一步。
关键词: 动脉粥样硬化、杂波减少、斑块特征分析、多模态成像、超声断层扫描
更新于2025-09-23 15:22:29
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超小二硫化钼纳米点掺杂的可生物降解二氧化硅纳米颗粒:用于可清除的荧光/CT/多光谱光声断层扫描成像引导的光热/光动力联合肿瘤治疗
摘要: 近期,我们开发了超小二硫化钼(MoS2)量子点用于计算机断层扫描(CT)和多光谱光声断层成像(MSOT)引导的光热治疗(PTT)。但由于其体内快速清除和有限的血液循环时间,这些量子点的肿瘤摄取率较低。在本研究中,我们通过设计一种基于MoS2量子点掺杂二硫键SiO2纳米颗粒的氨基修饰可生物降解纳米材料(记为MoS2@ss-SiO2)解决了这一问题,实现了多模态应用。通过将MoS2量子点整合到可清除的SiO2纳米颗粒中,这种具有适当粒径的纳米平台不仅能通过谷胱甘肽(GSH)响应性降解并在合理时间内排出,还因更长的血液循环时间表现出高肿瘤摄取率。此外,透明质酸(HA)和二氢卟吩e6(Ce6)分别被吸附在外壳上以实现肿瘤靶向效应和光动力治疗。因此,这种可生物降解且可清除的治疗诊断纳米复合材料适用于集成荧光(FL)/CT/MSOT成像引导的联合光热治疗(PTT)与光动力治疗(PDT),在未来生物医学应用中极具前景。
关键词: 可生物降解、多模态成像、可清除、联合肿瘤治疗、超小二硫化钼量子点
更新于2025-09-23 15:22:29
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晚期糖基化终产物受体的多模态分子靶向纳米成像
摘要: 晚期糖基化终产物受体(RAGE)是多种疾病状态的核心靶点,包括糖尿病相关病症如外周动脉疾病(PAD)。尽管RAGE在这些病理过程中具有重要作用,但目前仍缺乏能准确评估体内RAGE水平的分子影像剂。为此,我们开发了一种以RAGE为靶点的多模态纳米颗粒成像剂,其靶向配体为特征明确的RAGE结合物——羧甲基赖氨酸(CML)修饰的人血清白蛋白(HSA)。方法:采用第四代(G4)聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子构建多模态示踪剂(64Cu-Rho-G4-CML),分别偶联罗丹明(光学成像)和铜-64(64Cu)螯合剂(NOTA,PET成像)。首先通过动态光散射(DLS)、电子显微镜和核磁共振(NMR)等技术对64Cu-Rho-G4-CML及其非靶向对照物(64Cu-Rho-G4-HSA)进行化学表征。在5.5-30 mM葡萄糖培养的活体和固定人脐静脉内皮细胞(HUVEC)上检测示踪剂的细胞结合能力并优化条件,随后通过小鼠后肢缺血模型的PET-CT成像,研究探针的动力学、生物分布及RAGE靶向特性。最后对缺血与非缺血组织的RAGE水平进行组织学评估。结论:该RAGE靶向探针平均粒径450 nm,解离常数Kd为340-390 nM,具有快速血液清除特性,在表达RAGE的缺血后肢中PET摄取量比非缺血侧高3.4倍。我们成功证实了小鼠后肢缺血模型中RAGE表达上调,并验证了分子靶向示踪剂无创检测细胞、组织和全身RAGE水平的可行性。
关键词: 多模态成像、炎症、晚期糖基化终产物受体、后肢缺血、PET-CT
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE TENCON 2019 - 2019年IEEE第十区会议(TENCON) - 印度科钦(2019.10.17-2019.10.20)] TENCON 2019 - 2019年IEEE第十区会议(TENCON) - 利用新型混合等离子体纳米粒子复合物提高薄膜太阳能电池效率
摘要: 为了同时利用来自同一物体的计算机断层扫描(CT)与磁共振成像(MRI)数据集之间的协同效应,本文提出了一种边缘引导的双模态图像重建方法。其核心在于建立这两种数据集之间的知识关联,以实现不同成像模态的紧密融合。本方案包含四个相互关联的要素:1)分割;2)初始猜测生成;3)CT图像重建;4)MRI图像重建。实验表明,在一种成像模态获取的图像辅助下,即使面对高度欠采样的数据,我们也能更好地重建另一种模态的图像。该方法有望应用于同步CT-MRI系统。
关键词: l1范数最小化、图像重建、CT-MRI系统、多模态成像
更新于2025-09-23 15:19:57
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手持激光诱导黄斑病变导致脉络膜内层缺血与脉络膜新生血管:一例报告及文献回顾
摘要: 过去十年间,手持激光诱导黄斑病变(HLIM)的报道病例急剧增加,这一令人担忧的趋势可能因高功率激光器在网络上的无监管流通而持续。尽管HLIM具有独特的临床特征,但它?;嵛弊俺善渌油ぜ膊?。因此,识别这种重要且可能造成严重后果的疾病的临床和多模态影像学特征至关重要。由于HLIM患者通常较为年轻,需要考虑一些特殊问题,如就诊延迟、病史获取困难、依从性差以及行为或精神共病。本文将回顾激光损伤的临床和诊断特征,特别着重于多模态视网膜检查结果。此外,我们报告了一例独特的HLIM病例,其表现类似斑块状疾病变体,并通过先进视网膜成像展示了脉络膜缺血情况,这为深入了解激光损伤及其并发症的机制提供了更多见解。本综述所探讨的问题旨在提高对这一日益重要且呈流行趋势、可能造成严重视力损害状况的认识。
关键词: HLIM(手持式激光诱导黄斑病变)、CNV(脉络膜新生血管)、多模态成像、脉络膜缺血
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过同步功能磁共振成像和光纤钙记录索引脑状态依赖的瞳孔动力学
摘要: 瞳孔测量法作为一种无创的唤醒度评估手段,与人脑功能磁共振成像(fMRI)相结合,能够检测认知处理波动期并识别与特定注意状态相关的网络。即使在麻醉状态下,瞳孔动态仍与脑状态波动相关,且持续性扩张标志着向更易唤醒状态的转变。然而跨尺度神经元激活模式很少与脑状态依赖性瞳孔动态建立关联。本研究通过联合大鼠静息态fMRI、皮层钙信号记录(基于GCaMP标记)和瞳孔测量,揭示了脑状态变化与多尺度神经动力学之间的联系。该多模态平台帮助我们发现了一个与瞳孔大小共变的整体脑网络,据此可生成反映麻醉期间脑状态波动的指标。此外,在解剖学位置与去甲肾上腺素能细胞群5(A5)相符的脑干区域,检测到特定的相关性模式——该模式似乎依赖于皮层活动不同频率间的耦合,可能进一步提示特殊的脑状态动力学特征。这种融合同步钙记录与瞳孔测量的多模态fMRI技术,能够追踪麻醉状态下脑状态依赖性瞳孔动态,并识别独特的跨尺度神经动力学模式。
关键词: 脑状态、麻醉、多模态成像、大鼠
更新于2025-09-23 15:19:57