【摘 要】
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光声成像（Photoacoustic Imaging,PAI）是指用纳秒脉冲激光照射内源性或外源性的造影剂,使造影剂的光子发生一系列电子能级跃迁,进而局部温度升高并产生瞬态热弹性膨胀,由此生成超声波,再用超声换能器接收并检测超声波即光声信号后重建为可视化图像的过程。PAI是光学成像和声学成像的结合,具有非侵入性,高分辨率,高对比度,高穿透性和高灵敏度等优势,在生物医学成像领域得到广泛应用。本论文设
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光声成像（Photoacoustic Imaging,PAI）是指用纳秒脉冲激光照射内源性或外源性的造影剂,使造影剂的光子发生一系列电子能级跃迁,进而局部温度升高并产生瞬态热弹性膨胀,由此生成超声波,再用超声换能器接收并检测超声波即光声信号后重建为可视化图像的过程。PAI是光学成像和声学成像的结合,具有非侵入性,高分辨率,高对比度,高穿透性和高灵敏度等优势,在生物医学成像领域得到广泛应用。本论文设计构建了一种近红外吸收铈掺杂聚苯胺纳米颗粒,表征其结构,考察谷胱甘肽（GSH）对近红外吸收和光声成像性能的影响,探索其体内GSH光声成像能力,用以指导肿瘤的诊断和治疗。论文的工作主要分为三部分:第一部分:以FeCl3·6H2O,CeCl3和苯胺为原料,以BSA为分散剂,采用化学氧化聚合法制备了铈掺杂聚苯胺纳米粒子（Ce-Fe@PANI NPs）。采用紫外-可见光光谱,红外光谱（IR）,透射电子显微镜（TEM）,X射线光电子能谱（XPS）,X射线衍射（XRD）和电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-MS）等表征了 Ce-Fe@PANI NPs的结构和光学性能,得到了紫外吸收为620nm,平均直径约为180±10nm,Zeta电位为+25mV,粒径分布均匀,形貌良好的 Ce-Fe@PANI NPs。第二部分:探讨了体外GSH对Ce-Fe@PANI NPs的紫外吸收和光声成像性能的影响。通过在试管内的Ce-Fe@PANI NPs中加入不同浓度的GSH后,进行检测其紫外-可见光光谱和PA成像;通过CCK-8法,检测其对正常和肿瘤细胞的细胞毒性;考察其体外光声成像能力。结果证明Ce-Fe@PANI NPs具有低细胞毒性,良好的生物相容性和优异的光声成像性能。研究发现随着GSH浓度增加Ce-Fe@PANI NPs的紫外-可见光吸收光谱发生红移,由620nm红移到820nm。同时,提高GSH浓度,PA强度峰值发生红移,对GSH显示出良好的紫外吸收和光声成像响应性能。第三部分:探讨Ce-Fe@PANINPs体内对GSH光声成像性能。构建皮下4T1肿瘤模型,瘤内注射Ce-Fe@PANINPs后对肿瘤进行PA成像。研究发现肿瘤组织中PA强度峰值从680 nm红移到820nm,以此指导肿瘤的诊断。另外,实验证明Ce-Fe@PANI NPs对小鼠的生长,主要脏器的损伤和血液组学等均为微弱的影响,具有良好的生物安全性。
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