活體無標(biāo)記光聲流式圖像細胞儀技術(shù)在皮膚癌早期診斷的應(yīng)用
發(fā)布時間:2017-03-20 19:07
本文關(guān)鍵詞:活體無標(biāo)記光聲流式圖像細胞儀技術(shù)在皮膚癌早期診斷的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:生物組織具有光聲效應(yīng),即血管中的循環(huán)目標(biāo)微粒受到高頻脈沖激光的照射后,吸收光能轉(zhuǎn)換為熱能,局部溫度升高,體積膨脹,,發(fā)射出不同頻率的超聲信號,即光聲信號。本次碩士課題將光聲效應(yīng)理論應(yīng)用到活體流式細胞儀技術(shù)中,設(shè)計并搭建了活體無標(biāo)記光聲流式圖像細胞儀(In vivoPhotoacoustic Flow Cytometry, PAFC),并將其應(yīng)用于探測微血管中的循環(huán)腫瘤細胞,為癌癥早期診斷提供新的方法,以達到降低癌癥死亡率的目的。儀器系統(tǒng)的總體框架包括三部分:光聲信號的激發(fā)部分,光學(xué)顯微鏡成像部分,和光聲信號的探測部分。光聲信號的激發(fā)部分采用紅外波段的1064nm的脈沖激光作為激發(fā)光源激發(fā)目標(biāo)組織產(chǎn)生光聲信號;光學(xué)顯微鏡成像部分幫助定位血管,并將激光光斑聚焦在血管相應(yīng)的位置;光聲信號探測部分利用函數(shù)發(fā)生器同步觸發(fā)脈沖激光和數(shù)據(jù)采集卡選擇性采樣,利用Matlab GUI將GaGe數(shù)據(jù)采集卡的相應(yīng)功能程序結(jié)合,實現(xiàn)了實時、連續(xù)、無丟失的數(shù)據(jù)采集和存儲。對于儀器采集到的原始光聲信號進行數(shù)據(jù)處理,同時采用了小波分析的方法降低背景噪聲和信號數(shù)字平均的方法將信號信噪比提高N(N為做信號平均的平均數(shù))倍。關(guān)于活體無標(biāo)記光聲流式圖像細胞儀的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,本次碩士課題利用該儀器成功地在體外檢測到人類黑色頭發(fā)絲和鼠源高轉(zhuǎn)移性黑色素皮膚癌細胞B16F10的光聲信號;并進一步利用該儀器記錄了皮膚癌小鼠模型的在體循環(huán)腫瘤細胞B16F10在特定時間內(nèi)的計數(shù),作為癌癥早期診斷和觀察皮膚癌發(fā)病轉(zhuǎn)移過程的重要參數(shù)。關(guān)于活體無標(biāo)記光聲流式圖像細胞儀的未來發(fā)展,計劃從儀器硬件優(yōu)化、數(shù)據(jù)處理算法優(yōu)化、和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方向拓展等方面繼續(xù)深入探究。
【關(guān)鍵詞】:生物組織的光聲效應(yīng) 光聲流式細胞儀(PAFC) 皮膚癌 小鼠黑色素皮膚癌細胞 B16F10 循環(huán)腫瘤細胞 CTC
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R739.5
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-8
- 圖錄8-10
- 第一章 緒論10-14
- 1.1 生物組織的光聲效應(yīng)和基于光聲效應(yīng)的細胞探測方法10-11
- 1.2 活體光聲流式細胞儀的研究意義和研究現(xiàn)狀及分析11-14
- 第二章 活體無標(biāo)記光聲流式圖像細胞儀的理論基礎(chǔ)14-18
- 2.1 生物組織對電磁波的吸收和傳導(dǎo)14-15
- 2.2 生物組織中光聲信號的產(chǎn)生15-16
- 2.3 生物組織光聲信號的傳播和探測16-17
- 2.4 本章小結(jié)17-18
- 第三章 活體無標(biāo)記光聲流式圖像細胞儀的設(shè)計18-56
- 3.1 PAFC 設(shè)計的總體框架:18-20
- 3.2 光聲流式圖像細胞儀的各部分模塊設(shè)計20-45
- 3.2.1 PAFC 激發(fā)生物組織光聲信號的部分:20-29
- 3.2.2 PAFC 照明和成像部分:29-35
- 3.2.3 PAFC 探測生物組織光聲信號的部分35-45
- 3.3 光聲流式圖像細胞儀的信號實時采集與處理45-54
- 3.3.1 光聲信號的實時數(shù)據(jù)采集和存儲45-46
- 3.3.2 光聲信號的數(shù)據(jù)處理46-54
- 3.4 本章小結(jié)54-56
- 第四章 活體無標(biāo)記光聲流式圖像流式細胞儀的應(yīng)用實驗56-68
- 4.1 體外驗證實驗56-60
- 4.2 活體模擬腫瘤實驗60-63
- 4.3 活體癌癥早期診斷實驗63-67
- 4.4 本章小結(jié)67-68
- 第五章 活體無標(biāo)記光聲流式圖像細胞儀的未來發(fā)展與應(yīng)用展望68-72
- 5.1 優(yōu)化儀器設(shè)計68-69
- 5.2 優(yōu)化信號處理69-70
- 5.3 生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用拓展70-71
- 5.4 本章小結(jié)71-72
- 參考文獻72-76
- 致謝76-77
- 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文77-79
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 魏勛斌;郭進;李延;王成;張黎;李凱;樊志超;陳蕓;;光學(xué)活體成像技術(shù)進展[J];激光與光電子學(xué)進展;2009年08期
本文關(guān)鍵詞:活體無標(biāo)記光聲流式圖像細胞儀技術(shù)在皮膚癌早期診斷的應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:258292
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