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荧光分子成像系统的改进与应用研究

作　者: 欧嘉昌
导　师: 白净
学　校: 清华大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 荧光分子成像断层成像多谱带在体实验
分类号: R310
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

荧光分子成像是现在于外科和生物学实验中急速发展的一个领域,具有方便、简单、高灵敏度,标记靶点多样及无需底物等诸多优点。可以通过对组织殖入高特异性的荧光分子探针,实现细胞与分子水平上的无创检测,使癌症等疾病的早期诊断成为可能以及大大地提高了药物的开发效率。因此,荧光分子成像的发展前景极为广阔。为了实现荧光分子成像的目的,以低温制冷高灵敏度CCD作为弱光信号探测器,在以光纤技术为基础的断层成像系统上,开发出非接触测量模式的荧光分子成像系统,该系统能够在任意角度照射被测样品以及获取该角度的投影数据。接着,为该系统设计出各项仿体和活体实验,深入地研究荧光分子成像问题,对系统和实验方法进行了提高和改进。在该系统中进行的仿体实验,重建结果能较好地反映出荧光目标物的位置。在非接触测量模式荧光分子成像系统的基础上,建立了多谱带的荧光分子成像系统,能够对各种不同谱带的荧光探针进行激发和检测,克服了过往系统以激光器作为激发光源的缺点,使得系统能够在实际中得到应用。在非接触测量模式和多谱带的荧光分子成像实验平台上,进行了一系列的离体和在体实验,验证了实验平台能够对活体动物进行光学成像研究。并通过对活体动物的实验,初步地进行了小鼠的自发荧光,以及消化过程等研究,为实验平台往后的改进提供了参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章引言  7-21
  1.1 分子成像定义  7-8
  1.2 光学分子成像  8-11
  1.3 荧光分子成像  11-19
  1.4 本文工作  19-21
第2章组织光学与前向，逆向问题  21-25
  2.1 光学成像与组织光学  21
  2.2 荧光分子断层成像中的前向，逆向问题  21-25
    2.2.1 前向问题  21-23
    2.2.2 逆向问题  23-25
第3章荧光分子成像系统设计  25-52
  3.1 光学成像系统的分类  25-27
    3.1.1 时域系统  25-26
    3.1.2 频域系统  26
    3.1.3 连续波系统  26-27
  3.2 系统设计  27-52
    3.2.1 基于 PMT 的成像系统  27-29
    3.2.2 基于 CCD 的系统  29-40
    3.2.3 非接触式荧光分子成像系统  40-52
第4章多谱带荧光分子成像系统的设计  52-65
  4.1 多谱带荧光分子成像系统的开发背景  52
  4.2 三种不同波段的荧光分子成像系统  52-54
  4.3 卤钨灯光源  54-57
  4.4 多谱带荧光分子成像系统  57-65
第5章荧光分子成像系统仿体和离体实验及其初步应用  65-76
  5.1 pEGFP-N1 质粒稳转肝癌细胞株HCC-LM3 细胞，使之表达EGFP 蛋白，然后再检测其荧光蛋白的表达情况  65-68
  5.2 组织仿体步进拍摄实验  68-70
  5.3 RFP-red fluorescence protein 激发荧光实验  70-72
  5.4 被标记了黄色荧光蛋白YPP 的离体生物体组织的激发实验  72-76
第6章荧光分子成像系统的在体实验及初步应用  76-103
  6.1 YFP-4T1 细胞原位接种后，原位瘤的生长发展一周后的荧光成像，以及后期的转移灶的荧光成像试验  77-81
  6.2 观察荧光染料Cy5.5 在小鼠体内的转运  81-86
  6.3 验证鼠粮对小鼠自发荧光的影响  86-89
  6.4 近红外荧光成像在小动物体内探测深度的研究  89-95
  6.5 小鼠血液自发荧光的研究  95-98
  6.6 小鼠主要器官的自发荧光的研究  98-103
第7章总结与展望  103-106
  7.1 工作总结  103-104
  7.2 对工作的未来展望  104-106
参考文献  106-112
致谢  112-113
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  113

荧光分子成像系统的改进与应用研究

内容摘要

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