不同尺寸二氧化硅纳米颗粒体内分布与代谢研究

基于二氧化硅荧光纳米颗粒(FSiNP)的荧光信号同步指示功能, 通过实时、原位活体荧光成像技术, 并结合离体器官成像、组织切片成像以及尿液荧光成像等方法, 系统地研究了不同尺寸二氧化硅荧光纳米颗粒在裸鼠活体内的分布与代谢. 活体成像结果表明纳米颗粒尺寸越小, 血液循环时间越长, 全身分布情况越明显, 随着时间的延长纳米颗粒逐渐聚集到肝脏、膀胱等部位; 通过离体器官成像和组织切片成像进一步证实了活体成像所观察到的结果. 同时, 肾脏组织切片以及尿液成像结果显示, 颗粒越小越容易通过泌尿系统排出体外. 研究结果为今后开展不同尺寸纳米颗粒材料在活体内的应用研究打下基础.     

荧光磁性纳米粒子标记的小鼠胚胎干细胞靶向识别体内胃癌细胞

胃癌的早期诊断和治疗是提高胃癌患者预后的关键, 纳米技术和干细胞是继手术、化疗和放疗之外新兴的肿瘤治疗新技术. 制备了氨基化修饰的荧光磁性纳米粒子(FMNPs), 无滋养层培养了小鼠胚胎干细胞(mESCs), 体外实验评价了mESCs的条件培养基对胃癌细胞的影响, 并利用FMNPs标记mESCs制备了干细胞纳米探针(FMNPs-mESCs), 通过尾静脉注射进入荷瘤小鼠的体内, 利用小动物活体成像系统考察了FMNPs-mESCs靶向识别体内胃癌细胞的能力. 结果显示, 制备的FMNPs具有良好的荧光性能和磁响应性能, 在50 μg/mL的浓度范围内对mESCs具有良好的生物活性, mESCs的条件培养基对胃癌细胞具有显著的抑制增殖的作用, FMNPs标记的mESCs具有良好的荧光性能, 在注射进入荷瘤小鼠体内6 h后可以通过活体成像结果和离体器官的荧光成像结果观察到肿瘤组织有显著的荧光信号. 研究表明, FMNPs-mESCs具有特异靶向识别体内胃癌细胞的能力, 为利用胚胎干细胞治疗胃癌提出新的研究方向.     

量子点经嗅觉通道进入中枢神经系统的可视化过程

模拟纳米颗粒呼吸道暴露及鼻腔给药模式, 给ICR雌性小鼠鼻腔滴注量子点溶液, 用动物活体荧光成像系统和荧光显微技术观察小鼠鼻腔、嗅球及大脑等组织中量子点分布随时间的变化情况. 动物活体荧光成像可见, 鼻腔滴注量子点30 min后, 量子点溶液扩散到嗅球, 2 h后鼻腔荧光强度逐渐变弱, 24 h仅在嗅球部位仍有可见荧光. 荧光显微镜观察组织切片可见, 滴注30 min时, 量子点仅存于嗅球前端边缘, 1 h后进入嗅球, 并向嗅球深层转移, 24 h后发现嗅球内量子点荧光变弱, 并在大脑组织切片内观察到量子点荧光. 结果表明, 纳米颗粒可以经过鼻黏膜进入脑组织, 分布于嗅球、大脑等部位.     

基于NADH荧光的组织病理生理状态多参数在体监测与评价

组织病理生理状态的实时多参数评价, 无论在动物实验研究还是临床应用中均具有重要价值, 一直是生命科学与医学研究者们广泛关注的热点. 众所周知, 临床手术过程或重症监护病房中, 患者病理生理状态的实时监测是十分必需的. 心、脑等重要组织脏器是否处于缺血缺氧等危急状态直接关系到病人的存活与否; 早期发现术中和术后次要脏器的微循环障碍有助于提高器官移植等手术的成功率和降低术后并发症的发生率. 临床常规使用的监测指标, 如血压、心电、脉搏等, 在生命指征的实时评价中发挥了重要作用. 然而, 目前的常规指标尚不足以从分子水平反映局部组织病理生理状态的早期改变. NADH是细胞线粒体中氧化还原呼吸链上的内源性关键分子, 具有自发荧光性质, 可作为一项灵敏的内源性含氧状态指标来反映机体的代谢状态和细胞活力. 本文介绍了基于NADH自发荧光信号的细胞氧化还原状态在体监测方法, 从分子水平预警机体的活力情况, 结合微循环血流、血氧饱和度等多种生理参数的同步并行监测, 不仅可在活体动物体内进行疾病的病理生理学机制研究和新药的药效评价, 还有望应用于临床外科手术和重症监护病房, 为机体活力和生命指征的实时监护提供分子水平的动态信息. 目前, NADH荧光一维信号的获取技术发展最为成熟, 可实现从离体、活细胞、活体动物乃至临床水平的实时动态监测, 已处于临床推广应用阶段. 二维动态成像也已经发展到活体动物实验阶段. 三维成像由于受制于NADH荧光的穿透能力, 只能在冷冻组织切片上实现. 如何突破因高散射所致的荧光穿透能力受限的瓶颈, 最大限度地减少环境因素对荧光信号的干扰, 在分子水平实现组织病理生理状态的实时多参数评价, 是生物医学光子学领域面临的巨大挑战.     

荧光相关光谱技术的研究进展

荧光相关光谱技术(fluorescence correlation spectroscopy, FCS)将单分子荧光探测技术与统计光谱方法相结合,通过共聚焦荧光测量光学设计与单光子计数方法,测量微小探测体积内由于荧光分子运动所产生的荧光信号涨落,进而对此涨落信号进行关联函数分析,获得分析扩散运动速率、探测空间内平均分子数等重要参数,是研究生物学和生物化学的重要手段.与其他荧光成像和生物物理方法相比, FCS具有高分辨率和高灵敏度等优势,已成为用于量化分子动力学的强大技术,广泛应用于生物医学、生物物理学和化学等领域.本文首先介绍了单点FCS和荧光交叉相关光谱(fluorescence cross-correlation spectroscopy, FCCS)的基本原理,并对FCS和FCCS的实施提供了建议;然后介绍了扫描FCS和图像相关光谱(image correlation spectroscopy, ICS)的基本原理与方法,并对其不同的衍生技术进行了讨论;最后介绍了FCS在膜蛋白、DNA染色体、蛋白质和核酸、酶和多细胞生物及组织中的应用.我们相信,随着技术的发展, FCS有望为生物...     

不同环境介质中溴化乙锭的三维荧光光谱研究

溴化乙锭(EB)是一种应用于DNA研究最常用及较理想的荧光探针.由于仅双链DNA能使EB的荧光明显增强,EB常用来作为双链DNA的结构探针.在一定意义上,生物大分子可以认为是一种有序化介质,在不同类型有序介质中EB的三维荧光光谱特征将可以更好地帮助理解EB与DNA的作用机理.因此系统研究EB的荧光特性具有一定的意义.本文研究了不同环境介质中EB的三维荧光光谱特性,这是文献未见报道的.实验发现EB在阴离子胶束十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子胶束聚氧化乙烯(9,5)对-特辛苯酚(Triton     

用光谱反射率诊断小麦水分状况的可行性分析

用地物光谱仪对大田内１１０个小麦叶片进行了光谱反射率测试,采用光谱归一化技术对小麦叶片的光谱特征吸收峰深度和面积进行定量描述和计算,同时测定了小麦叶片的相对水分含量,研究发现小麦叶片相对水分含量与光谱反射率在１４５０ｎｍ附近水的特征吸收峰深度和面积呈现良好的线笥正相关关系,通过光谱反射率可以诊断小麦缺水状况,对基于地物光谱仪的改进进行了讨论,提出开发小麦水分活体定量测定的可行性技术。     

2,6-萘二甲酸二甲酯及其高聚物的激基复合物的荧光光谱

pH对氨基酸的荧光光谱有较大的影响已是众所周知的事实,但有机酸和无机酸对非电离型的有机化合物荧光光谱的影响是近十年来才开始研究的课题。而其相互作用的机理尚不清楚。1969年,Smith报道甲氧基苯的荧光可以被酸淬灭,并用同位素交换法证明在激发态有质子交换。1978年Bunce等人研究了一系列化合物与三氟乙酸之间的相互作用,发现三氟乙酸能淬灭这些化合物的荧光。因此提出了这些化合物能与三氟乙酸形成激基复合物     

竹红菌甲素和乙素及其类似物电子光谱的研究

竹红菌甲素和乙素是我自新开发的光疗药物。目前还没有人对它们及其类似物的电子光谱作系统地研究。我们详细地研究了它们的吸收和荧光光谱。证明它们在可见光范围内的三个吸收带分别由苝醌共轭体系的ππ跃迁和分子内质子传递引起。它们在稀溶液的荧光光谱由中性单分子荧光峰和它们     

抗癌药物ACM与DNA相互作用的紫外共振拉曼研究

ACM(Adacinomycin如图1示)是蒽环类抗菌素,对许多肿瘤有抗癌活性,并且比其衍生物,临床广泛使用的阿霉素(Aclriamycin,ADM,如图1示)心脏毒性低。人们已用电子吸收光谱、荧光和~(31)P核磁共振以及共振拉曼(共振增强ACM蒽环色团的拉曼谱)研究了ACM与DNA相互作用,结果表明ACM色团插入DNA的T-A位置。至今尚未用紫外共振拉曼光谱(UVRRS)研究过ACM与DNA相互作用特性。本文用274nm紫外激光共振增强DNA碱基的拉曼光谱(而不受ACM拉曼光谱的干扰),从DNA拉曼光谱在与ACM作用前后的变化分析得出相互作用特性。     

肿瘤患者、非肿瘤患者和正常人血清的核磁共振研究

近年来,核磁共振用于肿瘤研究引起了广泛注意。Damadian等曾用1~H脉冲核磁共振测定了正常大鼠及接种Walker肉瘤与Novikoff肝癌大鼠各种组织的自旋-晶格弛予时间T_1及自旋-自旋弛予时间T_2,发现用T_1及T_2的测定值可以鉴别癌组织与正常组织。其后,将此技术用于活鼠尾部的黑色素瘤测定,为核磁共振直接研究活体开辟了新途径。继之,Hollis等又对人体各种组织作了测定,亦得到类似结果。     

激光诱导敏化荧光法测量钼原子跃迁的自发发射分支比

测量原子跃迁自发发射分支比通常采用发射光谱法。在原子束光谱研究中不能检测发射光谱,因而多采用激光诱导荧光光谱技术或离子检测技术。用荧光法测量分支比通常需检测谱线强度较高的直跃线荧光,特别是必须检测对计算分支比贡献较大的共振荧光。然而     

溴化乙锭的三维荧光光谱用于研究DNA构象

文献[1]中,我们考察了溴化乙锭(EB)在不同环境介质如不同类型胶束及有机溶剂(甘油)中的三维荧光光谱,本文利用EB的三维荧光光谱研究小牛胸腺DNA(CT DNA)和鲱鱼精子DNA(FS DNA)在不同条件下的构象变化.研究发现,EB的三维荧光光谱不仅可以用作指纹分析来区分CT DNA和FS DNA,而且能够有效地说明EB和DNA的作用机理,指示DNA在不同条件下的构象变化.     

卟啉-组氨酸二元体系及其金属锌配合物的光物理性质

采用稳态吸收光谱、荧光光谱和时间分辨荧光光谱手段研究了不同氯原子取代位置的四苯基卟啉-组氨酸二元体系及其金属锌配合物的光谱性质. 结果表明, 苯环上氯原子取代位置的不同对卟啉的光物理性质有很大影响, 组氨酸的引入对卟啉的激发态性质影响不大. 氯原子间位、对位取代化合物的荧光量子产率和荧光寿命相差不大, 但其邻位取代自由碱卟啉荧光量子产率和荧光寿命比间位、对位化合物低得多, 而对于锌卟啉其结果恰恰相反, 这种特殊性质主要归因于氯原子的空间效应.     

水与吡哆醛的荧光反应机理的研究

溶剂四氢呋喃中存在的微量水能够与吡哆醛分子产生某种特殊的相互作用。从荧光光谱上看,随着四氢呋喃溶剂中含水量的增加,吡哆醛的荧光光谱上逐渐隆起一个新的荧光峰。另外我们还注意到,少量的甲醇与吡哆醛也存在类似的相互作用,在荧光光谱上有其相应的峰。不过水与吡哆醛的作用比起甲醇与吡哆醛的作用要大得多。 目前,越来越多的人认为,多数有机分子之间可以存在着一种称为电荷转移的相互作     

肿瘤发展过程中卟啉代谢的特点及其在肿瘤诊断上的意义

生命活动是生物物质运动的最高形式.人体发生了疾病会对人体物质的代谢与调节产生影响,因此通过人体生物物质代谢的观察可以实行疾病的诊断.早在20年代就有人在这方面探讨恶性肿瘤的诊断.1930年Warlurg的经典研究已证实肿瘤组织的糖代谢具有酵解加强的特点,直到60年代许多科学工作者企图从有关酶系代谢改变来阐明这一代谢特点,从中探讨恶性肿瘤生长规律与可供诊断应用的“肿瘤标记酶”.1983年日本西坂刚等人用激光照射到结肠癌摘出组织上,观察到红色的特异荧光.同年我们开展了胃癌组织匀浆的荧光研     

鼠肝组蛋白与尼古丁作用后的构象变化

采用外差谱,荧光光谱和圆二色性光谱法对鼠肝组织蛋白Ｈ１和Ｈ３与尼古丁作用后的构象变化进行了体研究。结果表明,随尼古丁作用剂量的增加其构象逐渐由有序向无序变化,造成这种变化的原因,可能是尼古丁或其代谢产物与组蛋白Ｈ１,Ｈ３发生加合。     

活体激光荧光光谱——表层癌症诊断技术中的一支新军

荧光技术具有灵敏度高、选择性强、方法简便等优点,它除了被广泛用作微量分析外,还常应用于组织切片的染色技术中。荧光染色技术早被有些学者用于检测癌细胞。如冯·伯塔莱菲(L.von Bertallanffy)曾用吖啶橙对妇科癌的病理切片进行荧光染色,显示了癌细胞和正常细胞的差别,并预示了荧光技术应用于癌症诊断的可能性。近年来,将荧光光谱技术用于     

人血清特异荧光与癌症关系的初步观察

设想在患不同疾病时,患者血清中可能存在着相应的荧光物质。我们发现癌症患者与非癌症患者在血清荧光光谱的表现上有明显的差异(图1)。而正常人与非癌症患者之间和不同类型的癌症患者之间的血清荧光光谱未见明显的差异(图2)。根据这一特征,可以区别癌症患者与非癌症患者。     

血卟啉衍生物(HPD)在静止态(G_0期)和增殖态(周期细胞)小儿包皮原代培养细胞中的摄取和潴留

血卟啉加光作为肿瘤诊断和治疗的方法近来受到更多的重视并在临床方面得到一定应用。但对HPD的作用机制了解甚少。给患者注入HPD 72小时后肿瘤组织比其周围正常组织保留了较多的HPD荧光,但作为正常增殖组织的皮肤也保留了HPD,甚至一个月后仍对强的日光敏感。至于静止态(G_0期)细胞即保持了增殖能力但不进行增殖的细胞,是否也潴留HPD而对光敏感?这方面的研究也很少见报道。