本文關(guān)鍵詞：納米金靶向生物組織的光熱治療時(shí)域建模仿真

  更多相關(guān)文章： 激光 納米金 局域表面等離子共振效應(yīng) 光熱模型 有限元法

【摘要】：近年來,激光在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用滲透到了醫(yī)學(xué)的各個(gè)方面,成為許多疾病治療不可替代的手段,尤其在腫瘤的診斷和治療方面,激光光熱治療更是開辟了另一條道路。研究激光與生物組織相互作用產(chǎn)生的熱效應(yīng)是腫瘤光熱治療的基礎(chǔ),獲知生物組織吸收光后轉(zhuǎn)化成的熱量是腫瘤光熱治療的關(guān)鍵,對(duì)推動(dòng)腫瘤光熱治療早日進(jìn)入臨床實(shí)踐階段有著不可磨滅的重要意義。納米金顆粒隸屬于金屬納米材料,被公認(rèn)為是一種良好的復(fù)合多功能納米顆粒的介質(zhì)。其獨(dú)特的等離子共振性質(zhì),更是在腫瘤光熱治療領(lǐng)域受到研究人員的廣泛青睞。通過控制金屬納米顆粒的尺寸、形貌和結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)其表面等離子體共振峰峰位至近紅外區(qū)(NIR,700~1300nm),此波長(zhǎng)范圍內(nèi)生物組織中水和血紅素對(duì)光的透過性最好,納米金能在快速提高光熱轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)極大限度地減少光熱治療過程中對(duì)正常細(xì)胞的損傷。同時(shí)納米金顆粒易控的表面化學(xué)親和力使其能與一些特定的蛋白質(zhì)耦聯(lián),制備出功能化的納米探針與腫瘤細(xì)胞靶向結(jié)合,在一定激光能量的照射下,納米金顆�？焖佼a(chǎn)生的熱量使局部溫度增高,從而引起蛋白變性繼而殺死腫瘤組織。以上這些特性都使得納米金有望成為癌癥臨床治療的新手段。針對(duì)目前尚未出現(xiàn)具有指導(dǎo)意義的腫瘤光熱治療理論模型,本文從激光與生物組織的相互作用出發(fā),研究了生物組織對(duì)光的吸收散射效應(yīng)及光對(duì)生物組織產(chǎn)生的熱效應(yīng),通過傳輸理論輻射傳輸方程建立了光在生物組織中的時(shí)域傳輸模型,從生物組織內(nèi)的光子密度值分布、曝光時(shí)間及生物組織的選擇性吸收出發(fā),依據(jù)Pennes生物傳熱方程建立了時(shí)域的熱擴(kuò)散模型。利用有限元算法對(duì)時(shí)域光傳輸和熱擴(kuò)散模型進(jìn)行求解,定量的計(jì)算出納米金靶向的生物組織內(nèi)的光子密度值及溫度分布。在一定程度上模擬出了激光照射生物組織一段時(shí)間后,生物組織體內(nèi)的光熱分布,尤其是納米金靶向的腫瘤細(xì)胞吸收的熱量。最后通過構(gòu)建非勻質(zhì)仿體對(duì)建立的光熱模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果比較了納米金的光熱效應(yīng),并對(duì)不同納米金濃度、不同曝光時(shí)間及不同激光功率值的大小對(duì)納米金靶向生物組織光熱治療的影響進(jìn)行了分析。本文的研究成果對(duì)提高腫瘤治療的光熱轉(zhuǎn)化效率及活體治療過程中的可靠性和安全性有著一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：激光 納米金 局域表面等離子共振效應(yīng) 光熱模型 有限元法
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R730.57
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 縮略語對(duì)照表10-13
• 第一章 緒論13-21
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 激光在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用及其生物效應(yīng)14-16
• 1.3 納米金的基本介紹16-18
• 1.3.1 納米金顆粒簡(jiǎn)介及制備16
• 1.3.2 納米金顆粒的光學(xué)特性16-17
• 1.3.3 納米金顆粒在腫瘤治療上的應(yīng)用17-18
• 1.4 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)及安排18-21
• 第二章 光在生物組織中的傳輸理論21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 光的吸收21-22
• 2.3 光的散射22-23
• 2.4 光在生物組織中傳輸?shù)臅r(shí)域數(shù)學(xué)模型23-29
• 2.4.1 時(shí)域光傳輸方程的建立23-25
• 2.4.2 光源模型25
• 2.4.3 有限元法25-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 生物組織的熱擴(kuò)散模型31-38
• 3.1 光致熱的原理31-32
• 3.2 激光光熱轉(zhuǎn)換32-33
• 3.3 激光熱相互作用過程33
• 3.4 建立熱擴(kuò)散模型33-36
• 3.5 本章小結(jié)36-38
• 第四章 時(shí)域光熱模型仿真與分析38-50
• 4.1 時(shí)域光熱模型仿真過程38-42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析42-47
• 4.2.1 溫度分布圖比較42-45
• 4.2.2 不同參數(shù)之間值的比較45-47
• 4.3 所建模型的缺陷分析47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 第五章 總結(jié)及展望50-52
• 5.1 總結(jié)50-51
• 5.2 未來展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 致謝56-58
• 作者簡(jiǎn)介58-59

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張陽德,羅育林;納米科技——21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展的推進(jìn)器[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)工程;2003年06期

2 ;我國(guó)在核酸藥物的納米載運(yùn)體系研究中取得進(jìn)展[J];功能材料信息;2012年01期

3 于菲菲;王新霞;鄒豪;張國(guó)慶;鐘延強(qiáng);;三種不同功能化納米金的制備及其穩(wěn)定性比較[J];第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年11期

4 孔小麗;喬飛燕;齊暉;李富榮;周漢新;;抗體和寡核苷酸雙標(biāo)記納米金生物探針的制備及性能分析[J];中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào);2008年05期

5 李紅紅;陳興國(guó);;納米金銀材料在比色檢測(cè)汞中的應(yīng)用[J];巖礦測(cè)試;2012年05期

6 郭常閏;關(guān)樹文;黃磊;張超;董彪;宋宏偉;王麗萍;;次血紅素六肽對(duì)納米金誘導(dǎo)線蟲熱激損傷的保護(hù)作用[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2012年01期

7 ;納米金殼新材料可有效抑癌[J];功能材料信息;2012年01期

8 李寧;駱小平;高飛;;復(fù)合納米金膜技術(shù)增強(qiáng)牙科鈦瓷結(jié)合的基礎(chǔ)研究[J];口腔材料器械雜志;2014年03期

9 吳維明,蔡強(qiáng),陳裕泉;納米金在生物檢測(cè)中的應(yīng)用[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè);2003年05期

10 ;納米金殼新材料可有效抑癌[J];技術(shù)與市場(chǎng);2013年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 廉學(xué)明;金潔;田佳;趙漢英;;具有溫度響應(yīng)可逆收縮的納米金球簇[A];2009年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2009年

2 李傳新;潘春旭;;納米科技現(xiàn)狀及展望[A];中南地區(qū)第十六屆電子顯微鏡學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2007年

3 何微娜;林豐;郭祥群;;自旋標(biāo)記-發(fā)光納米金多模式探針研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第9分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

4 余玲;張彥崢;王亞丹;張銀堂;徐茂田;;非標(biāo)記納米金光譜法檢測(cè)雌激素[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第9分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

5 郭彬;李青山;;納米功能性紡織品的最新研究進(jìn)展[A];雪蓮杯第10屆功能性紡織品及納米技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2010年

6 賈文峰;李津如;林官華;江龍;;簡(jiǎn)單方法制備單分散納米金花及其表面拉曼增強(qiáng)應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十三屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

7 李竟先;鄢程;吳基球;;納米顆粒制備過程中的機(jī)械力化學(xué)效應(yīng)[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國(guó)第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會(huì)議論文集（上卷）[C];2001年

8 唐芳瓊;;尺寸、結(jié)構(gòu)、形貌可控納米顆粒制備與調(diào)變技術(shù)開發(fā)[A];納微粉體制備與應(yīng)用進(jìn)展——2002年納微粉體制備與技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2002年

9 李軍;紀(jì)小慧;洪霞;王連英;賈若昆;菅文平;白玉白;;基于納米晶特性的免疫檢測(cè)研究[A];2003年納米和表面科學(xué)與技術(shù)全國(guó)會(huì)議論文摘要集[C];2003年

10 襲著革;;納米毒理學(xué)研究進(jìn)展[A];中國(guó)毒理學(xué)會(huì)環(huán)境與生態(tài)毒理學(xué)專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)會(huì)議論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)記者 劉俊;“納米食品”安全存疑[N];廣州日?qǐng)?bào);2010年

2 張陽德;我國(guó)納米生物醫(yī)藥科技發(fā)展的戰(zhàn)略思考[N];科技日?qǐng)?bào);2003年

3 本報(bào)記者 童岱;劉揚(yáng)：發(fā)現(xiàn)“神水”之毒[N];北京科技報(bào);2009年

4 本報(bào)記者 賈書哲;撥開迷霧看納米[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2002年

5 何屹;納米金晶簇的催化活性與大小有關(guān)[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

6 本報(bào)記者 李勝;一噸值一億美元[N];深圳商報(bào);2002年

7 李樹龍;小納米 大神通（上篇）[N];中國(guó)黃金報(bào);2001年

8 記者　任荃;納米金球讓基因拷貝不走樣[N];文匯報(bào);2006年

9 中國(guó)包裝聯(lián)合會(huì)紙委會(huì)副秘書長(zhǎng) 陳希榮;微觀色彩學(xué)與包裝設(shè)計(jì)應(yīng)用[N];中國(guó)包裝報(bào);2010年

10 張唯誠(chéng);顯微世界中的DNA納米機(jī)器人[N];大眾科技報(bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陶洪;硒、碲及其化合物納米線的液相化學(xué)合成和電子器件性能的研究[D];華南理工大學(xué);2010年

2 楊淑華;金納米棒—適配子耦聯(lián)物的研制及其在體內(nèi)外腫瘤熱療中的應(yīng)用研究[D];中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2010年

3 霍子揚(yáng);過渡金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控合成、組裝及其性能研究[D];清華大學(xué);2009年

4 莊家騏;水溶性摻雜型納米晶的合成及性質(zhì)研究[D];吉林大學(xué);2004年

5 李鋒;稀土摻雜發(fā)光納米晶的制備及在細(xì)胞標(biāo)記中應(yīng)用的探索[D];東北大學(xué);2010年

6 夏瑋;納米金電化學(xué)生物傳感技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

7 雷存喜;納米活性界面構(gòu)建新方法用于電化學(xué)生物傳感器設(shè)計(jì)[D];湖南大學(xué);2005年

8 徐林;分級(jí)結(jié)構(gòu)納米線的制備、表征與器件研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

9 李文清;納米金在雄性生殖毒理和雄性避孕中的功能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

10 童春義;基于硒納米顆粒的新型生物材料研制與表征方法研究[D];湖南大學(xué);2008年

，

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