徐涛[1]2004年在《肿瘤光动力治疗中组织氧含量的理论分析与实验研究》文中研究说明临床肿瘤的光动力治疗日益显现出一种挥之不去的困惑,那就是低氧肿瘤组织的治疗抗性问题。本文对这一问题进行了理论和实验的研究。为了实现在实验中对肿瘤组织的氧含量检测,首先着眼了对生物组织中氧含量检测装置的研制。荧光淬灭法氧检测技术是依据光敏剂的荧光时间分辨率光谱的衰减时间来进行定量的,而实际上与氧含量直接有关的则是光敏剂原子从高能态到低能态的驰豫时间,即荧光寿命。因此我们对这一问题进行了深入探讨。研究中采用组织光学的手段,发现指示氧含量的荧光寿命与宏观荧光时间分辨率光谱的衰减常数tod之间存在某种联系,具体来说,由激励光子、荧光寿命、荧光光子共同决定了荧光光子的溢出延迟,因而使众多的光子形成时间上的分布,这种分布通常表现出随时间衰减的趋势,而衰减常数正好表达了这种衰减的趋势,这就是荧光寿命与衰减常数之间的内在联系。对此展开研究的一个很大的收获是,结果表明了荧光淬灭法氧含量检测需要选用荧光寿命长的光敏剂。我们选用Pd-TCPP作为氧指示光敏剂,用532nm连续激光刺激,再用特制的光学通路和检测器件,对荧光信号进行了拾取和放大,最后得到了荧光的衰减波形。标定试验显示,自制氧检测装置具有较好的可靠性。我们建立了肿瘤光动力治疗中氧含量动态模型,该模型处理了光动力反应内在机制、氧扩散、代谢氧消耗、氧供给、静态氧分布、肿瘤体几何模型、光动力氧消耗、边界条件等因素,基本上考虑肿瘤光动力治疗中的所有与氧相关的问题。我们采用Crank-Nicolson离散方法来解析该模型,并编制了相应的C++程序。解析的结果表明:1.光动力过程只有在血管附近的富氧区域才会进行,该区域外氧含量低于某一值Cth的区域不能进行反应。在反应进行相当长的一段时间后,整个肿瘤组织内的氧含量将会保持在一个恒定的值C_(th),肿瘤处于一种代谢平衡状态,而光动力反应则全部停止;2.同等条件下,较低的光功率密度疗效要比高功率密度疗效好是一个普遍承认的事实,但解释其原因只能从减少血管损伤维持供氧着手。3.在较低的初始氧浓度下,肿瘤组织参与光动力反应的面积要小于较高的初始氧浓度,表明此时光动力治疗效率较低。4.在较低的初始氧浓度下,间断照光的疗效要比连续照光要好,但这并不适合初始氧浓度较高的情形。
张红雨[2]2008年在《光动力法制备抗小鼠H22肝癌肿瘤疫苗的实验和理论研究》文中提出用疫苗来预防疾病是人类追求的目标,更是肿瘤防治的方向。关于肿瘤疫苗的制备,当前大多数的研究主要集中在应用基因工程技术或者肿瘤相关抗原诱导DC(Dendritic Cells)制备肿瘤疫苗。但是这些方法大部分仍处于实验研究阶段。光动力法(PDT)是一种治疗肿瘤的新方法,PDT法能否应用于制备肿瘤疫苗,其制备的肿瘤疫苗对肿瘤是否具有预防和治疗作用,正在成为肿瘤预防和治疗领域一个新的研究热点。论文首先介绍了本研究的选题背景,接着对国内外光动力现状和肿瘤疫苗技术做了详细的介绍,在此基础上,将PDT法应用于肿瘤疫苗制备技术。论文主要从以下几个方面展开。1、分别采用532nm和630nm激光器作为光源,光敏剂采用HMME(Hematoporphyrin Monomethyl Ether,血卟啉单甲醚),瘤株选用H22小鼠肝癌体外培养细胞株,制备相应的肿瘤疫苗,并且对所制备肿瘤疫苗的效果进行了检测。实验结果表明PDT法制备的抗小鼠H22肝癌肿瘤疫苗对小鼠肝癌肿瘤具有一定的抑制作用,提示该方法制备的肿瘤疫苗有可能成为一种辅助预防肿瘤的手段。2、主要讨论了氧含量对PDT所制备疫苗效果的影响。由于PDT对氧含量的要求比较高。为了观察氧含量的不同对所制备抗肿瘤疫苗效果的影响。我们针对同一种肿瘤细胞选择不同的功率密度来制备相对应的疫苗,并用所制备的疫苗免疫小鼠,然后再接种同种肿瘤细胞,观察其抗肿瘤效果,优化制备肿瘤疫苗的光学参数。3、对PDT法所制备疫苗的治疗效果和安全性做了初步的研究。指出对于PDT方法制备的肿瘤疫苗的使用,同样存在把握时机的问题。实验结果表明,在肿瘤生长早期,PDT法制备的肿瘤疫苗还是具有一定的治疗作用,但是当在肿瘤生长中晚期的时候,采用该疫苗不但没有治疗作用,反而会加快肿瘤生长。4、我们对光动力疗法制备疫苗过程中,与氧有关的问题进行了理论研究。探索氧含量与光动力疗法所制备肿瘤疫苗的无效或效果轻微是否有所关联以及关联的机制;是否存在氧含量的阈值,使得光动力效果产生质的区别;有无方法可以改善疫苗的抗肿瘤效果等等。由于光动力疗法中的氧的消耗涉及代谢耗氧、反应耗氧、氧扩散等一系列问题,在分析中最合理的方法是建立数学模型,通过解析这个数学模型,争取能够解答以上问题。改变光照射条件,降低光功率密度,将这种改变用数学方式代入模型,验证是否能够对所制备的疫苗的抗瘤效果产生优化,将理论研究与实验结果对比。论文最后总结了本论文创新性的工作,同时提出了一些将继续深入开展的研究问题。PDT之所以能够在世界范围内形成热潮,是源于现代社会对它的需要。因此作者有理由相信基于PDT法制备肿瘤疫苗的技术将开辟肿瘤疫苗研究的一片新天地。
王颖[3]2008年在《鲜红斑痣光动力治疗的监测与治疗方案优化设计》文中研究表明目的光动力学疗法已用于鲜红斑痣(PWS)的治疗近二十年,但由于不同患者病变血管的深度和皮肤色素含量有差异,需要根据患者的病变特点制定个性化治疗方案。本研究通过分析PWS光动力治疗中治疗区皮肤内光敏剂含量、光分布、氧含量的变化规律及其对疗效的影响,针对不同特点的病变优化治疗方案,力图提高每次治疗的疗效、缩短治疗周期。方法(1)利用荧光光谱仪监测31例PWS(44个光斑)治疗中的PWS皮肤荧光光谱,分析其主要荧光物质来源及影响因素,建立从PWS荧光光谱中提取出光敏剂含量信息的算法;分析整个治疗过程中PWS皮肤光敏剂含量的水平(光敏剂含量-治疗时间曲线下面积)与治疗效果间的关系。(2)选择第一部分实验中的21例PWS患者(25个光斑),在下一次治疗中按光敏剂给药方式分为叁组:对照组与上次相同(常规快速静脉推注,8个光斑),两个干预组分别采用边给药边照光(10个光斑)和治疗前热敷后快速静脉推注的方式(7个光斑)),比较两次治疗中肤光敏剂含量的变化,分析两种新的给药方式是否能提高治疗中的光敏剂含量和治疗效果。(3)建立PWS组织光学模型,采用Monte carlo方法模拟了临床常用532nm激光在PWS组织中的分布特点,分析皮肤各层组织对其吸收的特点、组织结构(表皮黑色含量、病变血管深度等)以及治疗中氧含量变化对光能流率在PWS组织中分布的影响。(4)从调整激光波长的角度提出光剂量优化方案。测量不同浓度PSD-007溶液(白蛋白缓冲液)的吸收光谱,计算PSD-007在临床常用波长488nm、510nm、532nm、578nm的消光系数;模拟4种波长激光在PWS中的分布,并利用本实验室建立的光动力效率模拟方法模拟4种波长在不同结构特点PWS中的单态氧产量分布。(5)采用反射光谱监测光动力治疗中PWS皮肤反射光谱,并根据不同氧含量条件下皮肤反射光谱的差异分析氧含量的变化,初步分析了光动力治疗中PWS皮肤氧含量的变化规律。结果(1)光动力治疗中PWS皮肤光敏剂含量水平和变化规律存在明显个体差异,治疗中测得的光敏剂含量高的患者退色效果较好,而光敏剂含量低的患者退色效果不明显,采用Spearman秩相关检验发现测得的治疗中光敏剂含量水平与治疗效果之间有线性趋势(P=0.0005)。(2)两次均采用快速给药组,光敏剂含量没有明显变化;边给药边照光组的10个光斑中7个光斑的光敏剂含量水平都得到了提高;而治疗前热敷30min组的7个光斑中仅有2个光敏剂含量得到了提高。(3)光分布模拟结果显示,532nm激光主要被表皮层、扩张血管层吸收;当表皮黑色素含量高或病变血管的位置深时,透过上层组织到达血管的光能流率降低;治疗中组织氧含量的变化对532nm激光在PWS中的分别没有显着影响。(4)采用相同的功率密度和照射时间,510nm在PWS靶血管中的单态氧产量最高,532nm与488nm相当,578nm最低;表皮黑色素含量高的PWS和血管位置深的PWS中,510nm在PWS靶血管中的单态氧产量明着高于532nm。(5)反射光谱监测的初步结果显示治疗前不同类型PWS皮肤氧含量不同,大部分P4、P5型PWS在光动力治疗中氧含量没有显着降低,P6型PWS皮肤氧含量降低明显。结论(1)本研究建立的皮肤荧光光谱分析方法可以在去除皮肤色素等的影响后,提取出皮肤中光敏剂含量的信息;PWS光动力治疗过程中光敏剂含量水平和变化规律存在很大个体差异;治疗中测得的光敏剂含量水平与治疗效果之间有一定的线性关系,监测整个治疗过程中光敏剂含量水平对预测治疗效果有一定的参考价值。(2)边给药边照光的方式可以提高多数患者治疗中光敏剂含量的水平,提高的幅度有较大的个体差异;治疗前热敷30min对PWS皮肤内光敏剂含量有短暂的提高,但对疗效相关指标的提高作用不如边给药边照光的方式。(3)表皮黑色素含量、扩张血管的深度是影响532nm激光光能流率在PWS皮肤中分布的主要因素,治疗中组织氧含量的变化对532nm激光在PWS皮肤中的光分布没有显着影响。(4)510nm有望在不增加入射光功率密度的条件下,提高残存病变血管深或表皮黑色素含量高的PWS靶血管中的单态氧产量。(5)反射光谱监测的初步结果显示治疗前不同类型PWS皮肤氧含量不同,且在光动力治疗中氧含量变化规律不同,大部分P4、P5型PWS皮肤氧含量没有显着降低,P6型PWS皮肤氧含量降低明显。
顾欣[4]2003年在《PDT治疗恶性肿瘤的影响因素的研究》文中进行了进一步梳理光动力疗法(PDT)是对恶性肿瘤的一种有效的治疗手段。实验发现在以往的PDT治疗及文献中较少涉及到其各种影响因素的定量研究，从而造成了PDT的治疗效果的不确定，至今也是影响PDT推广应用的一个重要问题所在。本课题就从这方面着手，初步探索以动物肿瘤为模型的光动力治疗中各影响因素的定量研究，希望能找到在PDT治疗时所需的光照射剂量与肿瘤组织中光敏药物的浓度及组织氧含量的定量对疗效的影响，从而提高疗效，为PDT推广应用提供参考。 首先，本文总结了国内外PDT的研究状况，较为详尽的阐述了PDT的原理和机制，对光动力治疗过程中的光敏药物、光源及分子氧这叁个要素进行了描述，并简单介绍了PDT的一般治疗方法。 其次，通过比较，确定了以性价比较高的HpD作为PDT实验用光敏药物，并确立了以昆明种小鼠S-180肉瘤作为HpD在肿瘤及正常组织中浓度—时间分布实验的肿瘤模型。为获得最佳的临床治疗效果，本文分别对影响PDT治疗的几种因素进行了前期的定量分析。通过定量测定瘤体及正常组织内血卟啉衍生物浓度—时间分布规律的实验研究，进一步证实了在注射光敏药物后48～72小时肿瘤组织中HpD的浓度最高，特别是在48小时含量达到最高，而此时正常组织中的HpD含量最少。在PDT治疗中首次提出了以氧分压来间接反映组织氧含量的观点，通过定量测定静脉血的氧分压间接反映组织氧含量的变化规律和趋势，并提示运用短时间内面罩吸入高浓度氧的方法来提高组织中的含氧量。 最后，提出了对PDT治疗恶性肿瘤的几种主要影响因素进行量效关系分析的初步分析方案。希望藉此解决PDT疗效不确定的问题，为今后推广PDT的临床应用提供参考，给临床医师在实施治疗时以定量的指导，以便收到更好的治疗效果。 在本文工作的基础上，对课题进行了总结和改进设想。提出了在影像设备引导下对肿瘤行PDT介入治疗的发展方向。
王研科[5]2018年在《稀土金属掺杂的空心二氧化硅的功能化修饰及其在肿瘤诊疗中的应用》文中认为中空介孔二氧化硅纳米微球是一种新型的纳米级空心材料,具有超大的内部空腔及纳米级别的壳厚度、低密度、高比表面积、高稳定性、高分散性等优点。其内部空腔可容纳大量的客体分子,由于其独特的优越性能,常用作药物载体。且硅基纳米微球生物相容性良好,安全且无毒,在生物医学和制药领域应用广泛。替拉扎明(TPZ)为生物还原性药前药,对低氧肿瘤细胞具有高选择性的毒性,中空介孔二氧化硅纳米微球利用其介孔可将药物TPZ载入其空腔中。由于恶性实体肿瘤普遍存在乏氧,使得肿瘤对放化疗的敏感性降低,导致肿瘤血管生成和肿瘤细胞转移。生物还原性药物能够特异性作用于肿瘤乏氧组织,通过酶促反应被还原成具有细胞毒性的代谢产物。超声具有很强的组织穿透能力,声动力治疗非常适合用于深层组织中肿瘤的治疗。生物还原疗法与具有良好组织穿透深度的声动力治疗联合,通过声动力治疗过程的耗氧引发乏氧药物前体进行协同治疗,可对肿瘤组织富氧区和乏氧区均进行高效治疗,降低肿瘤转移和复发的可能。本论文中,我们合成了稀土金属掺杂的空心介孔二氧化硅纳米微球,在其表面进行进一步的功能化修饰,并评价了所制得的纳米复合材料的生物相容性及二者对小鼠肿瘤的治疗效果。同时,制备的纳米复合材料都具有多功能,可用于超声和磁共振成像。全文共分为四章。第一章综述了声动力治疗的作用机制及其在肿瘤治疗中的应用、声敏剂二氢卟吩e6在声动力治疗中的应用以及生物还原药物替拉扎明的生物应用情况,并提出了本论文的研究设想。第二章我们制备和表征了Ho-HSN-Ce6/PEG-mAb_(PSCA)多功能纳米复合材料,并考察了其共价修饰声敏剂二氢卟吩e6(Ce6)的量、对生物还原性药物替拉扎明(TPZ)的负载能力和药物释放能力、体外和体内声动力治疗(SDT)和乏氧药物化疗的协同治疗效果以及超声/磁共振双模式靶向成像功能。制备的Ho-HSNs为球形结构形貌,粒径均一分散。体外细胞MTT实验表明,Ho-HSN-Ce6/PEG-mAb_(PSCA)纳米复合材料具有较低的细胞毒性。该材料具有高的回声性质和Ho元素的顺磁性质,可以作为靶向超声/磁共振双模式成像造影剂,用来监测肿瘤部位。Ho-HSN-Ce6/PEG-mAb_(PSCA)对生物还原性药物TPZ具有很高的装载率,在正常的生理条件下低的药物泄露量和在肿瘤微环境中快的药物释放能力。TPZ@Ho-HSN-Ce6/PEG-mAb_(PSCA)中的Ce6可以响应超声的刺激产生对癌细胞具有很强杀伤力的活性氧(ROS),同时由于肿瘤部位氧含量的急剧下降,诱导TPZ产生化疗作用,从而达到声动力治疗和生物还原疗法的协同治疗,以增强对肿瘤的治疗效果。第叁章我们首先制备和表征了钆掺杂的空心二氧化硅纳米微球,然后在其表面修饰二羟基硅酞菁(SPCD)和带硅烷的聚乙二醇(mPEG-Silane),得到Gd-HSN-SPCD/PEG多功能纳米复合材料。钆掺杂的空心二氧化硅微球是利用水热法制备得到的。SPCD和mPEG-Silane是通过Si-OH或硅烷的水解,依靠化学键作用修饰到二氧化硅表面。合成的Gd-HSN-SPCD/PEG具有均一的中空球形形貌,而且在水溶液中分散性好。对4T1细胞的协同治疗实验和AM/PI双染色实验表明,Gd-HSN-SPCD/PEG材料具有很好的光学治疗效果。Gd~(3+)具有7个未成对电子、自旋磁矩大、电场对称、弛豫率高,并且空心二氧化硅具有高的回声性质,Gd-HSN-SPCD/PEG表现出良好的磁共振(MR)和超声(US)成像效果。Gd-HSN-SPCD/PEG纳米材料有望成为集MR、US成像和癌症光热/光动力学治疗功能于一体的,在生物医学上很有应用前景的纳米材料。第四章对本论文中关于材料的制备、表征及其在生物医学领域的应用所得的数据及结果进行了总结,,最后对其未来进一步的应用研究做了展望。
徐朝辉[6]2010年在《光动力疗法中光动力剂量的研究》文中研究表明光动力疗法(photodynamic therapy, PDT)是一种利用光动力反应产生的活性氧杀伤病变组织细胞的治疗方法。该疗法借助某些特定药物(光敏剂)进入患者体内后,动态聚集于病变组织中。在一定波长光辐照下光敏剂发生光敏化反应产生单线态氧等活性氧导致生物大分子氧化损伤,并由此造成细胞器损伤进而破坏病变组织。直接和间接的证据表明虽然多种活性氧参与其中,但是单线态氧对肿瘤细胞的杀伤起着决定性的作用。光动力剂量(photodynamic dose, PDD)主要用来描述光动力作用的效果,它与光敏药物在肿瘤组织中的浓度、光敏药物的光漂白作用、光剂量以及组织中的氧浓度等因素密切相关。光动力过程中存在一个安全阈值,光动力剂量超过阈值时会杀死正常组织,达不到阈值时又不能有效杀伤肿瘤组织,从而达不到治疗目的。因而,研究光动力剂量在组织中的分布及其有效杀伤阈值是光动力治疗基础研究的一部分,同时也对光动力疗法在临床中的应用提供理论上的参考。本文主要包含以下内容。第一,光动力疗法治疗癌症的基本原理以及光动力剂量的研究进展。第二,建立肿瘤组织的光分布的数学模型,用蒙特卡罗方法模拟光子在组织中的分布；用Fick第二定律研究光敏剂及氧在组织中的扩散及分布规律；用光漂白的二级动力学规律研究光漂白对光敏剂在组织中分布的影响；第叁,研究光动力剂量在组织中的分布规律,给出光动力剂量在组织中的分布曲线。第四,通过戊氨基乙酰丙酸(5-ALA)光动力疗法作用于白血病细胞(K562)的实验研究光动力剂量对光动力杀伤力的影响。
孙聃[7]2010年在《天然抗氧化剂对光动力疗法的影响》文中研究说明光动力疗法(PhotodynamicTherapy, PDT)是基于在癌细胞中产生过多的活性氧杀伤肿瘤细胞的一种癌症治疗方法。该疗法借助某些特定药物(光敏剂)进入患者体内后,动态聚集于肿瘤细胞中。在一定波长光照射下光敏剂发生光敏化反应产生单线态氧等活性氧导致生物大分子氧化损伤,并由此造成细胞器损伤进而破坏肿瘤组织。直接和间接的证据都表明虽然多种活性氧参与其中,但是单线态氧对肿瘤细胞的杀伤起着决定性的作用。目前许多癌症患者在常规治疗的同时也会结合一些辅助治疗。许多具有抗氧化性的天然植物成分被认为是安全和健康的食品,其中有许多因被认为对癌症的防治有益已广泛应用于制药、保健品等领域。必须注意到的是许多治疗癌症策略本身就是基于在癌细胞中产生过多的活性氧进而将其杀死的,所以具有抗氧化性的物质在降低癌症治疗毒性的同时可能潜在的降低癌症治疗效率。本文就天然抗氧化物对光动力疗法的影响进行了具体深入的研究。本论文所完成的主要工作是：研究了不同光源对光动力疗法效率的影响以及光动力中不同光源的最佳光剂量并使用最佳的光源条件研究了鞣花酸、染料木素、刺芒柄花素、大豆甙元、α-山竹黄酮和γ-山竹黄酮这几种天然抗氧化物对光动力疗法的影响。本文主要结论如下：1.染料木素抑制了K562细胞的生长,增加了光动力疗法对K562细胞的杀伤(24小时孵育)以及光动力处理中细胞膜的氧化损伤和细胞的凋亡(12小时孵育)。2.大豆甙元抑制了K562细胞的生长。大豆甙元没有增加光动力疗法对K562细胞的杀伤,也没有增加光动力处理中细胞膜的氧化损伤和细胞的凋亡(24小时孵育)。3.刺芒柄花素没有抑制K562细胞的生长。但其增加了光动力疗法对K562细胞的杀伤以及光动力处理中细胞膜的氧化损伤和细胞的凋亡(12小时孵育)。4.鞣花酸抑制了K562细胞的生长,100μM的鞣花酸可以增加光动力疗法对K562细胞的杀伤以及光动力处理中细胞膜的氧化损伤和细胞的凋亡(12小时孵育)。5.山竹黄酮抑制了K562细胞的生长,增加光动力疗法对K562细胞的杀伤以及光动力处理中细胞膜的氧化损伤和细胞的凋亡(12小时孵育)。α-山竹黄酮对细胞的生长抑制和对光动力的增强效果都比γ-山竹黄酮强。6.提示抗氧化剂对光动力疗法的影响很可能决定于对单线态氧的清除能力。论文主要创新点：1.本文首次研究了食物中含有的天然抗氧化剂在癌症治疗中应用时对光动力疗法的影响。目前还没有研究小组将抗氧化剂在癌症治疗中的应用同其对光动力疗法的影响结合起来研究。仅有少数研究小组研究了具有抗氧化性的药物对光动力的影响,其中并没有注意到食物的天然抗氧化性也没有注意到多种抗氧化剂的比较以及相互差别的分析。2.本文首次提出抗氧化剂对光动力疗法的影响很可能决定于对单线态氧的清除能力。由于实验结果的缺乏,目前关于抗氧化性物质是否有益于光动力治疗还是个有争论的话题。本文研究提示抗氧化剂是否有益于光动力治疗可能取决于其对单线态氧的清除能力。3.本文首次发现多种天然抗氧化剂对光动力疗法有增强作用。本文发现：鞣花酸、染料木素、刺芒柄花素、α-山竹黄酮和γ-山竹黄酮在体外培养细胞体系中可以加强光动力的效果。
焦泽龙[8]2005年在《兔下肢骨骼肌灌注模型中PDT作用的实验研究》文中指出研究目的 通过建立和完善适合用于体外循环条件下PDT作用的兔下肢骨骼肌灌注模型,结合临床体外循环条件的要求,研究该模型中PDT作用的特点,为PDT用于治疗心脏肿瘤提供参数依据和理论依据。同时利用兔下肢骨骼肌灌注模型,对PDT作用规律进行深入研究。 方法和结果 第一部分中,利用兔下肢股四头肌血管供应的解剖学特点,建立了兔下肢骨骼肌灌注模型,并采用下列方法和设计对模型进行验证和进一步完善:1)采用股动脉墨水灌注法直接向模型中组织灌注,观察灌注液在模型中的组织分布情况,结果显示股直肌在灌注液分布范围内。2)按模型建立操作步骤,近膝关节处单纯结扎股动静脉,经病理学观察显示:实验区域肌肉无缺血损伤。3)采用生物组织测温系统,测量不同功率密度532nm或632.8nm激光辐照时,模型中不同深度组织内的温度变化情况,以及降温干预对组织内温度的影响。并对各种条件下照光区域内组织进行了病理学观察。结果显示较高功率密度(≥200mW/cm~2)照光时组织内温升明显,并产生热损伤,而且532nm激光的温升作用较632.8nm激光更为显着。采取降温干预可降低组织内温度,并消除热损伤,进而确立降温干预为模型建立的必要措施。4)采用分组对照设计,比较激光照射、光敏剂、异体血灌注等因素单独或综合作用时对兔下肢骨骼肌灌注模型中PDT效应的影响,结果表明光敏剂、激光照射以及异体血停搏液灌注等因素单独作用不引起组织损伤,PDT效应为这些因素综合作用的结果。 第二部分首先通过数学模型对单次灌注时骨骼肌PDT效应的影响因素进行了仿真计算。从理论上直观地说明了灌注液为氧含量较多的动脉血时,PDT作用中的单态氧产率和产量显着高于灌注液为氧含量很低的单纯停搏液;并表明较高功率密度(200mW/cm~2)和光敏剂浓度(160μg/ml)时,单次灌注后照光开始,组织内单态氧产率短暂升高后迅速下降,此时组织内氧的补充成为PDT效应的限制性因素。然后采用功率密度200mW/cm~2,光敏剂浓度120μg/ml,比较了晶体停搏液和含血停搏液单次灌注、晶体停搏液和氧合含血停搏液连续灌注以及光敏剂以
王鹏[9]2016年在《光动力反应中单态氧剂量分布的研究》文中提出光动力疗法是一种利用光动力反应进行疾病诊断和治疗的新技术。光动力治疗效果取决于活性氧特别是单态氧的产量及分布,因光敏剂的靶向性和光照的选择性,适用于个体化精准治疗。目前光动力诊疗技术的临床应用受限于光在生物组织中穿透深度有限、缺乏活性氧分布与产量的精确分析和控制和荧光断层成像分辨率有限等因素。因此本文开展了基于多功能诊疗药物的光动力反应中单态氧剂量分布监测方法的研究。设计并制备了以稀土钆离子(Gd3+)配位的血卟啉单甲醚(HMME)为基础的兼具氧敏感性、光敏性以及磁共振造影(MRI)增强功能的多用途诊疗药物Gd-HMME。利用紫外-可见吸收光谱、傅里叶红外吸收光谱、时间分辨光谱、质谱等测试手段对其进行表征,首次发现Gd-HMME在710 nm的室温磷光发射;研究了溶解氧浓度对Gd-HMME荧光和磷光的影响规律;以1,3-二苯基异苯并呋喃(1,3-diphenylisobenzofuran,DPBF)为单态氧指示剂,利用分光光度法测得甲醇溶液中Gd-HMME的单态氧量子产率为0.4;通过Gd-HMME、Mn-HMME、Sm-HMME和Nd-HMME溶液的MRI成像效果比对,证实Gd-HMME具有优良的MRI造影功能;荧光显微成像表明离子配体和牛血清白蛋白修饰的Gd-HMME具有良好的细胞相容性;基于Gd-HMME的光动力诊疗药物为影像引导光动力治疗的单态氧剂量研究提供了物质基础。研究了溶解氧浓度对Gd-HMME单态氧量子产率的影响并建立了其单态氧量子产率与其磷光强度之间的变化关系。根据速率方程理论分析单态氧产生和被活性氧探针DPBF化学捕获的光物理和光化学过程,建立了光动力反应方程和基于分光光度比较法测量不同溶解氧浓度条件下光敏剂单态氧量子产率方法,同时建立了光敏剂单态氧量子产率与溶解氧浓度和光敏剂磷光强度间的关系模型。测量Gd-HMME在不同溶解氧浓度条件下的单态氧量子产率,证明Gd-HMME叁重态量子产率不随O2浓度变化,磷光光谱不仅可以用于测量溶解氧浓度,也可以用于分析单态氧量子产率。此项研究为光动力反应单态氧剂量光谱分析提供了理论依据。提出了基于Gd-HMME磷光光谱的荧光断层成像技术监测分析单态氧产量叁维分布和光动力反应进度的方法。采用辐射传输方程的球谐展开计算激发光和Gd-HMME光致发光分布;通过光动力反应动力方程研究Gd-HMME、O2和DPBF间在仿体内的光动力反应过程。通过荧光断层成像重构仿体内光学参数、Gd-HMME浓度和溶解氧浓度分布,利用光动力反应方程计算特定激发光场分布条件下计算单态氧产量、溶解氧浓度、DPBF浓度的空间和时间分布。仿真实验验证了基于Gd-HMME光谱监测分析单态氧产量分布的可行性,在此基础上可利用光动力反应方程计算光动力反应过程的分布。探索了上转换光动力疗法中光场分布和单态氧剂量分布分析方法并建立了光动力反应的计算及重构方法。仿真研究976 nm激光激发Na YF4:Yb/Er@Na Yb F4@Ce6和808 nm激光激发的NaYF4:Yb/Er@Na YF4:Nd@Na YF4@Ce6时,激发光功率度对上转换发光量子产率及分布的影响,研究发现1~10 ms短脉冲高功率密度激发可以获得更大有效深度;同红光直接激发的光动力反应相比,两者均适合血红蛋白含量较高的肝脏疾病治疗,而后者对于含血红蛋白和水都丰富的肾脏组织具治疗优势;利用基于Na YF4:Yb/Er@Na YF4:Nd@Na YF4@Ce6纳米材料中Nd3+离子下转换荧光的荧光断层成像技术重构了纳米粒子及组织光学参数分布,建立了数字仿体中的光动力反应过程的叁维重构方法。此研究为组织光学窗口内长波长激发光动力反应单态氧剂量分布测量提供了解决方案。
刘海燕[10]2016年在《光动力疗法对兔正常声带损伤的影响》文中指出目的研究光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)中不同光敏剂浓度和不同光照剂量对兔正常声带组织的反应性特点及损伤修复情况,为PDT在咽喉科疾病的应用寻找安全剂量,并为光动力疗法在临床上治疗慢性声带炎症(chronic inflammation of the vocal cords)及癌前病变(precancerous lesions)做前期研究。方法将25只普通级日本大耳白兔按随机数字表法均分为5组,低功率低浓度组A[100 mW,10%盐酸氨酮戊酸溶液(5-aminolevulinic acid,5-ALA)]、高功率低浓度组B(200mW,10%5-ALA)、高功率高浓度组C(200 mW,20%5-ALA)、低功率高浓度组D(100 mW,20%5-ALA)及正常对照组E(自然光,等渗盐水),五组分别在干预后1 d、3 d、7 d、14 d、28 d观察比较声带组织损伤及损伤后修复情况。在光镜和电镜下观察声带的组织形态学变化,并行Masson染色、免疫组织化学染色、Alican Blue染色,观察细胞外基质(extra cellular matrix,ECM)中胶原纤维、纤维连接蛋白及透明质酸(Hyaluronic acid,HA)的变化情况,从而观察声带的损伤及修复情况。结果光镜下,PDT干预后A、B、C、D组声带组织均出现不同程度的炎症反应,上皮细胞不同程度的破坏,毛细血管不同程度增生,成纤维细胞增生,细胞外基质主要成分胶原纤维、纤维连接蛋白、透明质酸排列紊乱。A组炎症反应较轻,C组炎症反应较重,B、D组介于A、C组之间,A、B、C、D组1 d出现上皮细胞脱落,3 d出现成纤维细胞增生,声带固有层中胶原纤维、纤维连接蛋白、透明质酸含量出现升高,7 d含量最高,各组与正常对照组之间差异具有统计学意义(P<0.05),28 d声带固有层各成分含量趋于正常稍高水平,排列与正常对照组类似,电镜下PDT干预后28 d,A、B、C、D组声带组织细胞桥粒连接、半桥粒连接,声带损伤基本修复。光镜及电镜下观察声带粘膜结构表现基本一致。结论PDT光照剂量在100mW~200mW、光敏剂浓度在10%~20%之间时,其在声带的应用是安全的,兔正常声带经过适当剂量PDT干预后会出现可恢复性损伤,7 d后声带黏膜开始自行修复,约28 d时声带的结构和功能基本恢复,为PDT应用于慢性声带炎性疾病及癌前病变提供实验基础。
参考文献：
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[2]. 光动力法制备抗小鼠H22肝癌肿瘤疫苗的实验和理论研究[D]. 张红雨. 天津医科大学. 2008
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[5]. 稀土金属掺杂的空心二氧化硅的功能化修饰及其在肿瘤诊疗中的应用[D]. 王研科. 上海师范大学. 2018
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[7]. 天然抗氧化剂对光动力疗法的影响[D]. 孙聃. 西北大学. 2010
[8]. 兔下肢骨骼肌灌注模型中PDT作用的实验研究[D]. 焦泽龙. 中国人民解放军军医进修学院. 2005
[9]. 光动力反应中单态氧剂量分布的研究[D]. 王鹏. 哈尔滨工业大学. 2016
[10]. 光动力疗法对兔正常声带损伤的影响[D]. 刘海燕. 天津医科大学. 2016