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诊疗脂质体作为磁共振成像造影剂与光敏剂的双模态载体
摘要: 本研究聚焦于开发兼具磁共振成像(MRI)与癌症光动力治疗双重功能的钆螯合物脂质体(GdLip)。将钆(III)二乙三胺五乙酸盐脂质衍生物(GdDTPA1)嵌入脂质体膜作为MRI造影剂,同时采用锌酞菁(ZnPc)作为模型光敏剂。除常规脂质体外,还使用聚乙二醇化脂质制备了"隐形"脂质体。通过纳米颗粒追踪分析评估脂质体粒径、差示扫描量热法测定热相行为、检测ZnPc介导的单线态氧生成等手段对不同GdLip配方进行表征,并开展了弛豫率测定及针对癌细胞/正常细胞系的细胞毒性与光动力活性研究。脂质体组成仅轻微影响粒径和热行为,但显著改变载ZnPc GdLip的单线态氧产率。含阳离子和/或聚乙二醇化脂质的GdLip中锌酞菁单线态氧量子产率,低于采用L-α-磷脂酰甘油的非聚乙二醇化载体。总体而言,所有GdLip配方(无论组成如何)的弛豫率均高于市售造影剂(如Magnevist?)。核磁共振研究表明,与未负载囊泡相比,ZnPc的引入提高了GdLip配方的r1和r2弛豫参数。GdDTPA1不影响ZnPc对HeLa细胞的光动力活性。
关键词: 脂质体、酞菁、诊疗一体化、光动力疗法、磁共振成像
更新于2025-09-24 01:31:04
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019年6月16日-2019年6月21日)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 低成本、低维护光伏积尘传感器"DUSST"的室内与室外测试结果
摘要: 气动设备需要精密的公差配合以确保无泄漏。专业公司提供各种现成设备,虽然这些设备适用于多数应用场景,但在某些情况下仍需定制设计和生产气动部件。我们研究采用激光切割机加工丙烯酸、缩醛及类橡胶材料来设计制造不同气动设备的方法,主要出于成本效益、设计灵活性、快速原型制作及核磁共振兼容性等需求。研究测试了所开发阀门、气缸及步进电机的性能参数:在4巴工作压力下,4/3通阀可实现5赫兹切换频率并提供最大22升/分钟的气流量;气缸输出48牛顿推力,丙烯酸步进电机输出30牛顿推力;采用2毫米管径时,6米长传输管线的最大切换频率为4.5赫兹。我们还展示了由气动步进电机驱动的核磁共振兼容机器人活检系统。实验证明通过激光切割技术构建气动设备切实可行,由此可开发塑料材质的核磁共振兼容气缸、步进电机及阀门。只要配备激光切割机,所述气动设备可在数小时内以较低成本完成制作,特别适用于快速原型应用场景。
关键词: 气动系统、活检、磁共振成像、医疗机器人、气动执行器
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 两步光子上转换太阳能电池中的强电压提升效应
摘要: 单图像超分辨率是通过信号处理从一组低分辨率观测数据中获取高分辨率图像的过程。虽然超分辨率技术已被证实能提升图像域中降采样图像的质量,但其对基于傅里叶变换的成像技术(如MRI)的影响尚不明确。我们在梗死后猪心脏(n=24)中进行了高分辨率离体晚期钆增强(LGE)磁共振成像(0.4×0.4×0.4 mm3)。将猪心脏分为训练集(n=14)和测试集(n=10),所有心脏的高分辨率图像均被降采样为低分辨率图像。在训练集中,我们建立了包含高分辨率与低分辨率图像小匹配块对的超分辨率字典;在测试集中,利用这些字典从低分辨率图像重建高分辨率图像。相同算法也应用于患者LGE图像(n=4)以评估效果。与插值图像相比,超分辨率显著改善了基础图像质量指标(P<0.001)?;诟道镆读闾畛涞某直媛驶竦昧俗罴淹枷裰柿?,但零填充图像的改善幅度较小。该技术通过锐化心脏和瘢痕边缘,显著提升了患者LGE图像的空间分辨率。结论表明:单图像超分辨率能显著降低图像误差,但基于傅里叶零填充图像的改善幅度相对有限。这些发现为其在心肌瘢痕成像中的应用提供了潜在依据。
关键词: 磁共振成像,图像处理,图像质量,心肌瘢痕
更新于2025-09-19 17:13:59
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锰掺杂绿茶衍生碳量子点作为靶向双模态成像与光动力治疗平台
摘要: 本研究采用一锅水热法,以废弃绿茶为原料合成了锰掺杂碳量子点(Mn-CQDs)。通过引入Mn2?掺杂剂赋予其磁共振功能。经实验条件优化后,该磁荧光Mn-CQDs呈现激发依赖的蓝色发射特性。Mn-CQDs表面丰富的官能团不仅提升了水溶性,还可直接进行氨基功能化修饰。随后将氨基末端Mn-CQDs与叶酸(FA)和二氢卟吩e6(Ce6)偶联,制得Mn-CQDs@FA/Ce6磁荧光光动力治疗(PDT)剂。三种不同细胞的体外研究表明,该复合物能特异性靶向叶酸受体过表达的人上皮癌细胞系(HeLa)。此外,Mn-CQDs@FA/Ce6可使磁共振成像(MRI)信号增强,其r2/r1比值达5.77。共聚焦显微镜验证显示:通过Mn-CQDs@FA递送系统,活性Ce6可抵达细胞内部,同时保持其红色荧光(FL)及活性氧生成能力。体外细胞存活实验证实,该纳米杂化物生物相容性良好(浓度达500 ppm时无明显毒性),而5分钟光照(671 nm,1 W cm?2)的PDT处理可有效杀灭90%以上细胞。这种光触发型Mn-CQDs@FA/Ce6多功能杂化物可作为双模态FL/MRI探针及高效PDT试剂,实现癌症细胞的远程检测与清除。
关键词: 锰掺杂、光致发光、碳量子点、光动力疗法、磁共振成像
更新于2025-09-19 17:13:59
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Her2功能化金纳米壳磁杂交纳米颗粒:一种用于乳腺癌双模态成像与光热治疗的诊疗剂
摘要: 一种集多模态成像与治疗功能于一体的靶向诊疗平台,正成为癌症早期检测和精准治疗的新兴策略。本研究设计了一种靶向金纳米壳聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)磁性杂化纳米颗粒(载有人表皮生长因子受体2(Her2)抗体,即Her2-GPH NPs),用于乳腺癌的双模态超声(US)/磁共振(MR)成像及光热治疗。该制剂通过在共负载全氟辛基溴(PFOB)和超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIOs)的PLGA纳米颗粒表面包覆金纳米壳,并偶联抗Her2抗体制备而成。细胞靶向研究表明,该制剂能通过受体介导特异性结合Her2阳性人乳腺癌SKBR3细胞,其结合率显著高于Her2阴性细胞(P < 0.001)。体外实验显示,该制剂兼具超声对比增强成像与T2加权MR成像能力,且具有较高弛豫率(r2 = 441.47 mM?1 s?1)。此外,Her2功能化显著增强了制剂通过细胞特异性结合实现的靶向细胞US/MR分子成像效果?;?死细胞实验及靶向光热细胞毒性实验证实,Her2-GPH NPs可作为有效光吸收剂,在近红外激光照射下特异性诱导SKBR3细胞死亡。综上,Her2-GPH NPs是一种新型靶向诊疗制剂,具有促进乳腺癌早期无创诊断与辅助治疗的巨大潜力。
关键词: 抗Her2抗体、光热疗法、超声成像、磁共振成像、诊疗剂、乳腺癌
更新于2025-09-16 10:30:52
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钴/锰氧化物作为具有磁共振/近红外成像功能的治疗诊断纳米平台,用于肿瘤的高效光热治疗
摘要: 近红外(NIR)响应与成像响应的结合是纳米材料功能最大化的热门研究领域。然而,目前已报道的此类材料存在合成工艺复杂等问题。本研究通过简便环保的水热法成功制备了亲水性、多孔且中空的钴/锰氧化物(CMO)纳米晶体(NCs)。由于制备的CMO NCs中Co2?与Co3?共存形成的缺陷结构,该材料展现出强近红外吸收特性,因而具有优异的光热性能,光热转换效率高达43.2%。此外,CMO NCs还具备良好的磁共振(MR)成像性能,纵向弛豫率(r1)达到3.48 mM?1 s?1。我们首次证实该CMO纳米晶体是极具潜力的光热试剂,本研究为锰基控释剂及光热诊疗一体化应用提供了新思路。
关键词: 钴/锰氧化物、光热剂、磁共振成像、光热治疗诊断疗法、近红外吸收
更新于2025-09-16 10:30:52
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《分子生物学方法》|| 用于热疗和生物成像的多功能磁性纳米颗粒标记间充质干细胞
摘要: 磁性纳米粒子因其独特特性(包括磁性、与生物分子相当的尺寸、药物和生物分子的良好偶联能力、标记能力以及传感、分离、检测和靶向给药能力),在诊疗一体化方面展现出显著潜力。它们可作为磁共振成像的对比剂使用,当暴露于交变外磁场时还能产生热量,适用于热疗领域。本文介绍了荧光磁性纳米粒子在干细胞示踪及细胞内药物/生物分子靶向递送方面的策略与组装技术进展。
关键词: 共轭作用、荧光探针、干细胞示踪、磁共振成像、磁性纳米颗粒、热疗
更新于2025-09-12 10:27:22
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脑缺血后的发光二极管光生物调节疗法
摘要: 光生物调节(PBM)疗法是治疗包括中风在内的多种病理疾病的潜在有效手段。既往研究已采用不同光源、波长和入射光功率,探索了PBM通过神经?;げ呗灾瘟颇匀毖纳镅вΑH欢?,作为刺激缺血性中风后受损神经组织恢复的新型替代疗法,PBM的潜力尚未得到充分研究。本研究旨在探讨使用发光二极管(LED)进行低强度光照射治疗作为中风潜在治疗策略的效果。首先在C17.2永生化小鼠神经祖细胞系中评估不同能量密度的LED光生物调节(连续波,830 nm,0.2–0.6 J/cm2),观察该处理对细胞增殖和活力的影响。随后通过病灶缩小、行为缺陷和功能性磁共振成像(fMRI),分析PBM-LED(连续波,830 nm,脑皮质0.28 J/cm2)在缺血动物模型中对长期恢复(12周)的影响。结果显示所有照射时长下PBM均显著促进细胞增殖(1 mW),但该效应在体内实验中未能复现——PBM既未减少梗死面积也未带来功能恢复。尽管PBM展现出治疗潜力,仍需进一步临床前研究来优化该新疗法的治疗窗口,明确其促进神经恢复的机制,并降低未来临床试验失败的风险。
关键词: 磁共振成像、脑内出血、光生物调节疗法、缺血性中风、功能恢复、动物模型
更新于2025-09-12 10:27:22
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小儿神经外科:手术技巧 || 104 深部病变的激光消融术
摘要: 许多深部病变神经外科治疗的主要目标是安全地摧毁病变或消除其后果,同时不损伤邻近结构。"消除"在此指使病变无害化,例如下丘脑错构瘤或海马区病变等引发癫痫的深部病灶。立体定向手术能最大限度减少对其他组织的干扰,并避免电离辐射(如立体定向放射外科[SRS])的长期影响,可能成为首选策略。本章所述的激光间质热消融术(LITT)关键技术在于:能在治疗过程中实时观察激光病灶的解剖边界及进展。由于该手术通过钻颅骨小孔"闭合"实施,借助实时磁共振成像(MRI)观察靶区,并在达到特定标准时自动关闭激光功率来实现病灶可视化。因此该技术的诸多细节取决于对底层原理的理解,以及与立体定向和激光控制软件的交互能力。
关键词: 深部病变、激光消融、神经外科治疗、激光间质热疗、磁共振成像
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 光纤传感器网络用光子集成询问器运行分析
摘要: 在这项工作中,我们展示并讨论了专为新型光纤传感系统设计的集成光子询问器解决方案,该系统用于监测接受磁共振成像(MRI)扫描的患者状况。该监测系统采用多个基于光纤布拉格光栅(FBG)的传感器,这些传感器具有高灵敏度且不受强磁场干扰的优势,同时不会影响MRI扫描结果。此外,单根光纤内可刻写多个光栅的特性简化了传感网络的架构。
关键词: 光纤布拉格光栅、磁共振成像、光纤传感系统、光子集成询问器、监测系统
更新于2025-09-12 10:27:22