纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用课件

纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用主要内容前言纳米技术的优势纳米技术在医疗成像中的应用纳米技术在医疗诊断中的应用纳米技术在医疗方面的发展趋势主要内容前言纳米技术的优势纳米技术在医疗成像中的应用纳2前言长度仅为1~100nm的纳米装置能够自由进出人体细胞,与以往的诊断和治疗手段相比具有体积小,生物相容性好和器官靶向能力强等优势,为生物医学研究提供了新的多功能平台。如纳米载体则能够大大提高靶向释药的剂量和精确度以及降低毒副反应,从而在人体无创的状态下更有效地治疗肿瘤。前言长度仅为1~100nm的纳米装置能够自由进出人体3纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用课件4纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用课件5纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用课件6生物相容性

对纳米粒子表层进行化学修饰可增强其溶解能力和生物相容性。在纳米粒子表面附着亲水多聚物,如聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG),可以大大改善纳米粒子的亲水性能(即溶解能力)和在体内的相容性,同时还可保护附着的蛋白免受体内酶的降解。没有任何表面修饰的纳米粒子当被注射到血管内时,会很快被血管中的网状内皮组织系统清除,而表面带有亲水基团的纳米粒子更不易被调理和被巨噬细胞清除,因此具有更长的半衰期。纳米粒子的表面电荷也能影响它的生物相容性和穿越生物体内屏障的能力。纳米粒子的生物相容性优势将大大推进药物的发明与制造。美国食品与药物管理局(FDA)现已批准使用和投入市场的就有若干种类的分子实体,其中有目前应用最为普及的为脂质体。

脂质体（Liposome)是一种定时定向药物载体，属于靶向给药系统的一种新剂型。生物相容性7靶向定位能力

在过去的二十多年中,基础肿瘤生物学取得了卓越的进展,然而这些进步却很少能转化成临床应用。究其根源,缺乏有效的治疗手段,无法做到在有选择性地治愈肿瘤的同时对身体其他部分造成少量甚至零的损伤是主要原因。通常来说,增加药物功效的途径有2个:一是增加药物对靶标的选择度;二是改造药物成分,使之能克服生物体内的屏障,从而更快更有效地到达靶标。纳米粒子表面具有高度的可修饰性,使用纳米粒子靶向输药将大大改进对肿瘤及其他疾病的治疗手段。通过修饰纳米粒子的表面化学特性,研究人员现在能够将成像、靶向和治疗成分附着在同一个纳米粒子表面,同时还能显著增强信噪比,并且不需要再用同位素来标记药物。靶向定位能力8纳米技术在医疗成像中的应用金纳米棒在医疗成像中的应用金纳米棒(goldnanorods，GNRs)是一种胶囊状的金纳米颗粒，比球形金纳米粒子具有更为奇特的光电性质，有可调的表面等离子共振特性(SPR)以及合成方法简单、化学性质稳定、产率高等优点。

金纳米棒作为一种新型的近红外荧光探针，具有以下优点：

a．用近红外光激发对活细胞的损伤很小，适于活体观察，光漂白作用小；b．在组织中近红外光比可见光的透过率高，可达几个厘米，不受自身背景荧光及光在体内组织上散射等因素干扰，因而可实现深层组织的生物成像，能够进行体外或体内的非破坏、非介入性分析。

金纳米棒在细胞中成像原理：金纳米棒的强光学散射和吸收特性，特别是其具有的纵向可调谐的SPR峰使其更适合作为光学探针，用于生物细胞成像的研究。纳米技术在医疗成像中的应用金纳米棒在医疗成像中的应用9纳米技术在医疗成像中的应用

金纳米颗粒具有突出的表面等离子共振性质。这种特殊的性质来源于入射光与金纳米粒子的自由电子相互作用:当入射光的波长与自由电子的振动频率发生共振耦合时,就会产生表面等离子体共振(SPR),在紫外-可见光谱上显示强的吸收峰。SPR峰的位置主要取决于以下几个因素:纳米粒子的大小、形状、表面电荷、环境介质条件等。与球形的纳米金颗粒相比,棒状的金纳米颗粒具有更为特殊的SPR性质。球形的纳米金颗粒表现为单一的SPR峰,而棒状金纳米颗粒则具有横向和纵向两个SPR峰。其中纵向SPR(LSPR)峰的位置取决于金纳米棒颗粒的长短轴比,因此通过制备不同长短轴比的金纳米棒颗粒,可以实现其人为调控（从可见光区到近红外区，见图2）。纳米技术在医疗成像中的应用金纳米颗粒具有突出的表10纳米技术在医疗成像中的应用图2不同长短轴比率的金纳米棒的SPR图,LSPR峰随金纳米棒的长短轴比率增加而红移纳米技术在医疗成像中的应用图2不同长短轴比率的金纳米棒的S11金纳米棒在医疗成像中的应用实例一

2005年美国Purdue大学的研究人员Wang等将金纳米棒颗粒注入实验鼠体内,在其流经血管时,利用双光子成像技术(TPL)透过皮肤得到了血管结构的原位图像(见图3)。记录的图像比传统荧光染料法明亮得多,单个金纳米棒颗粒比单个罗丹明6G分子（一种荧光染料，邻苯二酚类）发出的双光子荧光要亮58倍。金纳米棒在医疗成像中的应用实例一2005年美国P12

图3单个金纳米棒在实验鼠耳血管的原位成像(a)两个血管的发射图像(b)通过血管的金纳米棒颗粒的双光子图像(c)发射图和单幅的双光子图像的叠加图(d)与c图对应的双光子强度谱图图3单个金纳米棒在实验鼠耳13金纳米棒在医疗成像中的应用实例二

Yakar等应用抗体与抗原之间的特异性识别作用,使用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和抗体(anti-EGFRantibody)来修饰CTAB（十六烷基三甲基溴化铵，不仅是支持电解质,而且还是AuNRs的稳定剂和保护剂）稳定的金纳米棒制备生物探针（见图4）。随后用抗体修饰的金纳米棒颗粒与EGFR过度表达的癌细胞发生特异性识别而标记癌细胞,利用金纳米棒的光学特性进行了癌细胞的双光子发光成像研究工作,结果表明利用金纳米棒的双光子发光成像可以深入生物组织75μm。在同等情况下,与双光子自荧光成像相比,成像亮度高3倍(见图5)。金纳米棒在医疗成像中的应用实例二Yakar等应用抗体与抗14图4金纳米棒生物分子探针示意图11-巯基十一酸抗体分子稳定剂目标分子图4金纳米棒生物分子探针示意图11-巯基十一酸抗体分子稳15图5置于盖玻片的癌细胞的双光子成像:(a)未标记细胞的双光子自荧光成像；(b)金纳米棒标记的细胞的双光子成像；(c)未标记细胞的双光子成像。Pin-激光平均功率图5置于盖玻片的癌细胞的双光子成像:Pin-激光平均功率16纳米技术在医疗成像中的应用正电子发射计算机断层显像(PET)技术已被用于医疗成像。但目前大部分PET探针是小分子化合物,经常遇到代谢过快、无法在靶部位有效浓集等问题。利用纳米材料携带PET探针,能够改善这些存在问题,从而获得更好的成像效果。核磁共振成像技术(MRI)是一种对活性组织的解剖结构进行成像的强大工具。纳米粒子核磁共振大大提高了成像技术的精密性。交联氧化铁纳米粒子是一种用于示踪体内单个细胞的纳米粒子。纳米技术在医疗成像中的应用正电子发射计算机断层显像(PET17纳米技术在医疗诊断中的应用纳米诊断技术

使用纳米诊断技术只需通过血液中的DNA或蛋白质检测，便能诊断出很多早期疾病；如应用分子雷达光学相干层析术(opticalcoherencetomography，OCT)这种先进的纳米诊断技术，每秒钟能完成生物体内活细胞的动态成像2000次，以此来观察活细胞的动态。在发现单个细胞病变的同时不伤及正常细胞，其分辨率可达1微米级。运用超顺磁性氧化铁纳米粒子脂质体，则可以诊断直径3毫米以下的肝肿瘤。

纳米技术在医疗诊断中的应用纳米诊断技术18纳米技术在医疗诊断中的应用金纳米棒在医疗诊断中的应用

纳米金由于体积小，可以被多种基团修饰和其光学特性，成为疾病诊断新的研究对象。纳米金可以被多种物质修饰获得对肿瘤细胞的靶向性。其诊断原理如下：①不同直径的纳米金具有特定的吸收光谱，可以对特定长度的红外线产生吸收的峰值。②由于EGFR抗体修饰的纳米金可以选择性的聚集于肿瘤细胞中，从而使肿瘤细胞中高浓度的纳米金之间互相作用产生等离子共振（plasmonresonance）现象，导致其吸光谱发生红移，而正常细胞中由于不存在纳米金或者纳米金浓度过低难以产生等离子共振现象，因此应用光声和超声波谱诊断法可以明显的区别肿瘤细胞与正常细胞，使肿瘤细胞清晰地被诊断出。纳米技术在医疗诊断中的应用金纳米棒在医疗诊断中的应用19金纳米棒在医疗诊断中的应用实例一

Yu等将3种不同的抗体分子偶联到3种不同长度的金纳米棒上，通过检测免疫识别作用诱导的金纳米棒LSPR吸收峰红移(图6)，实现对3种靶分子的同时检测，提高了检测效率。图6金纳米棒用于三靶标检测——：对照——：三靶标检测金纳米棒在医疗诊断中的应用实例一Yu等将3种不同的抗20金纳米棒在医疗诊断中的应用实例二

Oyelere等用金纳米棒偶联核定位缩氨酸后与正常细胞和癌细胞孵化。暗场光散射成像表明金纳米棒可以定位于细胞质和细胞核中。单细胞的微拉曼光谱显示，在细胞质和细胞核中的缩氨酸拉曼光谱增强，能够分辨出良性细胞和恶性细胞。金纳米棒在医疗诊断中的应用实例二Oyelere等用金纳21图7细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育的暗场成像（a、c）正常细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育（b、d）癌细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育图7细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育的暗场成像22纳米技术在医疗诊断中的应用量子点基础上的诊断技术荧光量子点(又称纳米晶体)是另一类有望应用于光学分子影像的纳米材料,其直径约为1到10nm。由于尺度量子效应,它们表现具有独特的光致发光性能:发射波长范围窄,斯托克斯(Stocks)位移大,量子产率高,荧光寿命长,化学和光学稳定性好。由于吸收光谱重叠范围宽,可采用单一波长的激光为激发光源,实现多色标记,特别适合于活体细胞成像和多组分同时检测。纳米技术在医疗诊断中的应用23纳米技术在医疗诊断中的应用纳米粒子基础上超声成像诊断技术包含气体分子纳米颗粒基础上的超声成像与治疗一体化技术正在快速发展,其能够对癌组织的功能、结构、分子特征进行综合评估。微气泡(microbubble)与纳气泡(nanobubble)已经被用作人体癌组织与动物肿瘤模型超声的造影剂。微气泡与纳气泡的生物兼容性非常好,是多种模式成像、动态成像系统的候选造影剂。纳米技术在医疗诊断中的应用纳米粒子基础上超声成像诊断技术24纳米技术在医疗方面的发展趋势恶性肿瘤心血管疾病糖尿病A

GroupCGroupB

Group科学界与医学界正合力研究应用纳米技术诊治人类三大重症：并已初见成效。纳米技术在医疗方面的发展趋势恶性肿瘤心血管疾病糖尿病AC25ThankYou!ThankYou!www.themegallery.co26第三节脏腑病辨证

脏腑辨证概说1、概念：即以脏腑为纲，对病症进行证候分类的辨证方法。也是根据藏象学说的理论对疾病进行病理判别的方法。第三节脏腑病辨证脏腑辨证概说（二）证候举要1．心血虚证

（心悸+一般血虚表现）（１）概念---即因心血亏少，心脏失养所致的病证。

（２）临床表现：(主症)惊悸，怔忡，失眠多梦，头晕，健忘，面色无华，唇色淡白，舌淡白，脉细无力(弱)。（二）证候举要1．心血虚证（心悸+一般血虚表现）２．心阴虚证

⑴概念---即因心阴亏少，虚热内生所致的病证⑵临床表现：(主症)惊悸，怔忡，失眠多梦五心烦热，口舌干燥，舌红尖瘦，脉细而数(或兼午后潮热，盗汗，两颧潮红)２．心阴虚证⑴概念---即因心阴亏少，虚热内生所致的病证３．心气虚证

⑴概念---即因心气不足，鼓动无力所致的病症

⑵临床表现：(主症)心悸，气短，动则益甚，精神不振，易自汗出,面色淡白，舌质淡嫩，脉沉无力(弱)甚至间歇３．心气虚证⑴概念---即因心气不足，鼓动无力所致的病症４．心阳虚证

⑴概念---即由于心阳虚衰，不能温行气血所致病症

⑵临床表现：(主症)心气虚诸症+胸闷，心痛，背畏寒，面色晄白,舌淡兼胖，苔白滑，脉微细。

４．心阳虚证⑴概念---即由于心阳虚衰，不能温行气血所致病10．小肠实热证⑴概念---即心移热于小肠所表现的证候⑵临床表现：(主症)心烦口渴，口舌生疮，舌尖红，口渴便秘，苔黄，脉数小便赤涩，尿道灼痛，尿血10．小肠实热证⑴概念---即心移热于小肠所表现的证候3.肝气郁结证

⑴概念--即肝失疏泄,气机郁滞所致的病症⑵临床表现：(主症)胸腹胀满窜痛,连及两胁,情志抑郁,而喜叹息或咽梗如有异物,或乳胀经行不畅,或二便不爽，脉弦⑶病种举例——郁证，痛证，月经不调

3.肝气郁结证⑴概念--即肝失疏泄,气机郁滞所致的病症4.肝火上炎证⑴概念---即由于肝经火热内炽上炎所的病症⑵临床表现：(主症)眩晕耳鸣，甚则耳鸣如雷；头目胀痛，甚则头痛如劈；或目赤肿痛;面红目赤，急躁易怒多伴便秘尿黄舌赤苔黄，脉弦数有力

。4.肝火上炎证⑴概念---即由于肝经火热内炽上炎所的病症（二）证候举要

1.脾胃气虚证

⑴概念：即由于脾胃气不足，运化失职(无力)所致的病症⑵临床表现：(主症)腹胀纳少,胃痛喜按，大便溏薄，肢体倦怠，或面色萎黄，肌肉消瘦，舌淡苔白，脉缓弱。（二）证候举要1.脾胃气虚证3.脾不统血证

⑴概念---即由于脾营气亏虚，不能统摄血液所致的病证⑵临床表现：(主症)在脾气虚证的基础上，兼现慢性出血现象轻者易发肌衄，鼻衄，妇女月经过多；重者间发便血、妇女崩漏血色暗淡，血质稀薄久病则面色萎黄或淡白无华舌淡薄，脉细弱。

3.脾不统血证⑴概念---即由于脾营气亏虚，不能统摄血液所⑴概念---即由于胃中火热亢盛，消灼中焦所致的病症⑵临床表现：(主症)胃脘灼热,甚者灼痛,渴喜饮冷,消谷善饥，或见口臭，或牙龈肿痛，或便结尿赤，舌红苔黄，脉滑数。

8.胃热证⑴概念---即由于胃中火热亢盛，消灼中焦所致的病症8.胃（二）证候举要

1．肺气虚证⑴概念---即由于肺气衰弱，宣降无力所致的病证

。⑵临床表现：(主症)咳喘无力，少气短息，动则益甚，咯痰清稀；多伴自汗恶风，易于感冒，舌淡苔白，脉弱。

（二）证候举要1．肺气虚证３．风寒束肺证

⑴概念---即由于风寒之邪外束肺系之表所致的病症⑵临床表现：(主症)咳嗽，鼻塞，痰涕清白，微恶寒，发热，无汗多伴喉痒，或伴身痛，舌苔薄白，脉浮紧。⑶病种举例——风寒感冒，外感咳嗽

３．风寒束肺证⑴概念---即由于风寒之邪外束肺系之表所致的9.大肠湿热证⑴概念---即由于湿热阻滞大肠，传导失职所致的病症⑵临床表现：(主症)腹痛泄泻，里急后重，大便深黄、糜烂、秽臭，或夹赤白粘冻脓血，或伴灼肛，口渴，身热，尿赤，舌红苔黄腻，脉数而滑。⑶病种举例——痢疾、暑泻9.大肠湿热证⑴概念---即由于湿热阻滞大肠，传导失职所致的4.肾阳虚证⑴概念---即由于真阳虚衰，虚寒内生所致的病症⑵临床表现：(主症)腰膝酸软,畏寒足冷,神疲乏力,小便淡白。男子精冷，女子宫寒不孕，可伴肢体清冷，面色偏白，舌淡胖，苔滑，脉沉迟而弱。4.肾阳虚证⑴概念---即由于真阳虚衰，虚寒内生所致的病症六、脏腑兼病辨证（一）基本概念与基本类型

脏腑兼病---有两个及两个以上的脏腑发生病变者（包括同时为病和先后传变）脏脏相兼---如心肾不交、肝脾不调腑腑相兼---如胃肠食滞、胆胃不和脏腑相兼---如肝气犯胃、肝胆湿热六、脏腑兼病辨证（一）基本概念与基本类型4.心脾两虚证

（气血两虚）⑴概念---即由于心脾两脏气血互损所致的病症。⑵临床表现：(主症)心悸怔忡，失眠多梦，头昏，健忘，食欲不振，腹胀便溏，倦怠乏力。可伴见面色萎黄，妇女经少色淡，舌淡嫩，脉细弱。4.心脾两虚证（气血两虚）⑴概念---即由于心脾两脏气血互6.心肾不交证⑴概念---即由于心肾两脏水火既济失调所致的心肾阴虚阳亢所致病症。⑵临床表现：(主症)腰膝酸软,头晕耳鸣,手足心烦热,心烦不眠,心悸不安,或口舌生疮，舌红,脉细数。6.心肾不交证⑴概念---即由于心肾两脏水火既济失调所致的心12.肝胃不和证⑴概念---即由于肝气郁滞，横逆犯胃，胃失和降而表现以脘胁胀痛为主的证候。⑵临床表现：(主症)胃脘胀满窜痛，嗳气，呕逆，胀痛连胁，情绪忧郁，脉弦。12.肝胃不和证⑴概念---即由于肝气郁滞，横逆犯胃，胃失和第二节、脏腑辨证2..患者黄某，男，55岁，因头痛，耳鸣，口苦5天就诊。患者近2月来工作繁忙，不顺心，现急躁易怒，头晕头痛，耳鸣，胁痛口苦，舌苔黄，脉弦数有力。血压170/120mmHg。辨证：治法：选药（中成药）：用法用量：第二节、脏腑辨证2..第二节、脏腑辨证2..患者黄某，男，55岁，因头痛，耳鸣，口苦5天就诊。患者近2月来工作繁忙，不顺心，现急躁易怒，头晕头痛，耳鸣，胁痛口苦，舌苔黄，脉弦数有力。血压170/120mmHg。辨证：肝火上炎证治法：清肝泻火选药（中成药）：龙胆泻心丸用法用量：口服，一日三次，一次3克第二节、脏腑辨证2..第二节、脏腑辨证3.患者魏某，男，65岁，因尿频半年余就诊。患者夜尿频多，无淋沥涩痛，平素自觉腰半以下冷痛，时有下肢水肿，腰膝酸痛。舌淡而胖，脉沉迟。辨证：治法：选药（中成药）：用法用量：第二节、脏腑辨证3.患者魏第二节、脏腑辨证3.患者魏某，男，65岁，因尿频半年余就诊。患者夜尿频多，无淋沥涩痛，平素自觉腰半以下冷痛，时有下肢水肿，腰膝酸痛。舌淡而胖，脉沉迟。辨证：肾阳虚证治法：温补肾阳选药（中成药）：桂附地黄丸用法用量：口服大蜜丸一次一丸一日2次第二节、脏腑辨证3.患者魏第二节、脏腑辨证案例分析：4..患者王某，女，56岁，因失眠多日而于2009年12月25日就诊。患者现失眠多梦，体倦乏力，食欲不振，面色萎黄，月经量少，色淡，舌淡，脉细弱。辨证：治法：选药（中成药）：用法用量：第二节、脏腑辨证案例分析：第二节、脏腑辨证案例分析：4..患者王某，女，56岁，因失眠多日而于2009年12月25日就诊。患者现失眠多梦，体倦乏力，食欲不振，面色萎黄，月经量少，色淡，舌淡，脉细弱。辨证：心脾两虚证治法：益气健脾，养血安神选药（中成药）：归脾丸用法用量：口服大蜜丸一次一丸一日三次第二节、脏腑辨证案例分析：纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用主要内容前言纳米技术的优势纳米技术在医疗成像中的应用纳米技术在医疗诊断中的应用纳米技术在医疗方面的发展趋势主要内容前言纳米技术的优势纳米技术在医疗成像中的应用纳53前言长度仅为1~100nm的纳米装置能够自由进出人体细胞,与以往的诊断和治疗手段相比具有体积小,生物相容性好和器官靶向能力强等优势,为生物医学研究提供了新的多功能平台。如纳米载体则能够大大提高靶向释药的剂量和精确度以及降低毒副反应,从而在人体无创的状态下更有效地治疗肿瘤。前言长度仅为1~100nm的纳米装置能够自由进出人体54纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用课件55纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用课件56纳米技术在医疗诊断、成像方面的应用课件57生物相容性

对纳米粒子表层进行化学修饰可增强其溶解能力和生物相容性。在纳米粒子表面附着亲水多聚物,如聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG),可以大大改善纳米粒子的亲水性能(即溶解能力)和在体内的相容性,同时还可保护附着的蛋白免受体内酶的降解。没有任何表面修饰的纳米粒子当被注射到血管内时,会很快被血管中的网状内皮组织系统清除,而表面带有亲水基团的纳米粒子更不易被调理和被巨噬细胞清除,因此具有更长的半衰期。纳米粒子的表面电荷也能影响它的生物相容性和穿越生物体内屏障的能力。纳米粒子的生物相容性优势将大大推进药物的发明与制造。美国食品与药物管理局(FDA)现已批准使用和投入市场的就有若干种类的分子实体,其中有目前应用最为普及的为脂质体。

脂质体（Liposome)是一种定时定向药物载体，属于靶向给药系统的一种新剂型。生物相容性58靶向定位能力

在过去的二十多年中,基础肿瘤生物学取得了卓越的进展,然而这些进步却很少能转化成临床应用。究其根源,缺乏有效的治疗手段,无法做到在有选择性地治愈肿瘤的同时对身体其他部分造成少量甚至零的损伤是主要原因。通常来说,增加药物功效的途径有2个:一是增加药物对靶标的选择度;二是改造药物成分,使之能克服生物体内的屏障,从而更快更有效地到达靶标。纳米粒子表面具有高度的可修饰性,使用纳米粒子靶向输药将大大改进对肿瘤及其他疾病的治疗手段。通过修饰纳米粒子的表面化学特性,研究人员现在能够将成像、靶向和治疗成分附着在同一个纳米粒子表面,同时还能显著增强信噪比,并且不需要再用同位素来标记药物。靶向定位能力59纳米技术在医疗成像中的应用金纳米棒在医疗成像中的应用金纳米棒(goldnanorods，GNRs)是一种胶囊状的金纳米颗粒，比球形金纳米粒子具有更为奇特的光电性质，有可调的表面等离子共振特性(SPR)以及合成方法简单、化学性质稳定、产率高等优点。

金纳米棒作为一种新型的近红外荧光探针，具有以下优点：

a．用近红外光激发对活细胞的损伤很小，适于活体观察，光漂白作用小；b．在组织中近红外光比可见光的透过率高，可达几个厘米，不受自身背景荧光及光在体内组织上散射等因素干扰，因而可实现深层组织的生物成像，能够进行体外或体内的非破坏、非介入性分析。

金纳米棒在细胞中成像原理：金纳米棒的强光学散射和吸收特性，特别是其具有的纵向可调谐的SPR峰使其更适合作为光学探针，用于生物细胞成像的研究。纳米技术在医疗成像中的应用金纳米棒在医疗成像中的应用60纳米技术在医疗成像中的应用

金纳米颗粒具有突出的表面等离子共振性质。这种特殊的性质来源于入射光与金纳米粒子的自由电子相互作用:当入射光的波长与自由电子的振动频率发生共振耦合时,就会产生表面等离子体共振(SPR),在紫外-可见光谱上显示强的吸收峰。SPR峰的位置主要取决于以下几个因素:纳米粒子的大小、形状、表面电荷、环境介质条件等。与球形的纳米金颗粒相比,棒状的金纳米颗粒具有更为特殊的SPR性质。球形的纳米金颗粒表现为单一的SPR峰,而棒状金纳米颗粒则具有横向和纵向两个SPR峰。其中纵向SPR(LSPR)峰的位置取决于金纳米棒颗粒的长短轴比,因此通过制备不同长短轴比的金纳米棒颗粒,可以实现其人为调控（从可见光区到近红外区，见图2）。纳米技术在医疗成像中的应用金纳米颗粒具有突出的表61纳米技术在医疗成像中的应用图2不同长短轴比率的金纳米棒的SPR图,LSPR峰随金纳米棒的长短轴比率增加而红移纳米技术在医疗成像中的应用图2不同长短轴比率的金纳米棒的S62金纳米棒在医疗成像中的应用实例一

2005年美国Purdue大学的研究人员Wang等将金纳米棒颗粒注入实验鼠体内,在其流经血管时,利用双光子成像技术(TPL)透过皮肤得到了血管结构的原位图像(见图3)。记录的图像比传统荧光染料法明亮得多,单个金纳米棒颗粒比单个罗丹明6G分子（一种荧光染料，邻苯二酚类）发出的双光子荧光要亮58倍。金纳米棒在医疗成像中的应用实例一2005年美国P63

图3单个金纳米棒在实验鼠耳血管的原位成像(a)两个血管的发射图像(b)通过血管的金纳米棒颗粒的双光子图像(c)发射图和单幅的双光子图像的叠加图(d)与c图对应的双光子强度谱图图3单个金纳米棒在实验鼠耳64金纳米棒在医疗成像中的应用实例二

Yakar等应用抗体与抗原之间的特异性识别作用,使用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和抗体(anti-EGFRantibody)来修饰CTAB（十六烷基三甲基溴化铵，不仅是支持电解质,而且还是AuNRs的稳定剂和保护剂）稳定的金纳米棒制备生物探针（见图4）。随后用抗体修饰的金纳米棒颗粒与EGFR过度表达的癌细胞发生特异性识别而标记癌细胞,利用金纳米棒的光学特性进行了癌细胞的双光子发光成像研究工作,结果表明利用金纳米棒的双光子发光成像可以深入生物组织75μm。在同等情况下,与双光子自荧光成像相比,成像亮度高3倍(见图5)。金纳米棒在医疗成像中的应用实例二Yakar等应用抗体与抗65图4金纳米棒生物分子探针示意图11-巯基十一酸抗体分子稳定剂目标分子图4金纳米棒生物分子探针示意图11-巯基十一酸抗体分子稳66图5置于盖玻片的癌细胞的双光子成像:(a)未标记细胞的双光子自荧光成像；(b)金纳米棒标记的细胞的双光子成像；(c)未标记细胞的双光子成像。Pin-激光平均功率图5置于盖玻片的癌细胞的双光子成像:Pin-激光平均功率67纳米技术在医疗成像中的应用正电子发射计算机断层显像(PET)技术已被用于医疗成像。但目前大部分PET探针是小分子化合物,经常遇到代谢过快、无法在靶部位有效浓集等问题。利用纳米材料携带PET探针,能够改善这些存在问题,从而获得更好的成像效果。核磁共振成像技术(MRI)是一种对活性组织的解剖结构进行成像的强大工具。纳米粒子核磁共振大大提高了成像技术的精密性。交联氧化铁纳米粒子是一种用于示踪体内单个细胞的纳米粒子。纳米技术在医疗成像中的应用正电子发射计算机断层显像(PET68纳米技术在医疗诊断中的应用纳米诊断技术

使用纳米诊断技术只需通过血液中的DNA或蛋白质检测，便能诊断出很多早期疾病；如应用分子雷达光学相干层析术(opticalcoherencetomography，OCT)这种先进的纳米诊断技术，每秒钟能完成生物体内活细胞的动态成像2000次，以此来观察活细胞的动态。在发现单个细胞病变的同时不伤及正常细胞，其分辨率可达1微米级。运用超顺磁性氧化铁纳米粒子脂质体，则可以诊断直径3毫米以下的肝肿瘤。

纳米技术在医疗诊断中的应用纳米诊断技术69纳米技术在医疗诊断中的应用金纳米棒在医疗诊断中的应用

纳米金由于体积小，可以被多种基团修饰和其光学特性，成为疾病诊断新的研究对象。纳米金可以被多种物质修饰获得对肿瘤细胞的靶向性。其诊断原理如下：①不同直径的纳米金具有特定的吸收光谱，可以对特定长度的红外线产生吸收的峰值。②由于EGFR抗体修饰的纳米金可以选择性的聚集于肿瘤细胞中，从而使肿瘤细胞中高浓度的纳米金之间互相作用产生等离子共振（plasmonresonance）现象，导致其吸光谱发生红移，而正常细胞中由于不存在纳米金或者纳米金浓度过低难以产生等离子共振现象，因此应用光声和超声波谱诊断法可以明显的区别肿瘤细胞与正常细胞，使肿瘤细胞清晰地被诊断出。纳米技术在医疗诊断中的应用金纳米棒在医疗诊断中的应用70金纳米棒在医疗诊断中的应用实例一

Yu等将3种不同的抗体分子偶联到3种不同长度的金纳米棒上，通过检测免疫识别作用诱导的金纳米棒LSPR吸收峰红移(图6)，实现对3种靶分子的同时检测，提高了检测效率。图6金纳米棒用于三靶标检测——：对照——：三靶标检测金纳米棒在医疗诊断中的应用实例一Yu等将3种不同的抗71金纳米棒在医疗诊断中的应用实例二

Oyelere等用金纳米棒偶联核定位缩氨酸后与正常细胞和癌细胞孵化。暗场光散射成像表明金纳米棒可以定位于细胞质和细胞核中。单细胞的微拉曼光谱显示，在细胞质和细胞核中的缩氨酸拉曼光谱增强，能够分辨出良性细胞和恶性细胞。金纳米棒在医疗诊断中的应用实例二Oyelere等用金纳72图7细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育的暗场成像（a、c）正常细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育（b、d）癌细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育图7细胞分别与GNRs和GNRs/缩氨酸孵育的暗场成像73纳米技术在医疗诊断中的应用量子点基础上的诊断技术荧光量子点(又称纳米晶体)是另一类有望应用于光学分子影像的纳米材料,其直径约为1到10nm。由于尺度量子效应,它们表现具有独特的光致发光性能:发射波长范围窄,斯托克斯(Stocks)位移大,量子产率高,荧光寿命长,化学和光学稳定性好。由于吸收光谱重叠范围宽,可采用单一波长的激光为激发光源,实现多色标记,特别适合于活体细胞成像和多组分同时检测。纳米技术在医疗诊断中的应用74纳米技术在医疗诊断中的应用纳米粒子基础上超声成像诊断技术包含气体分子纳米颗粒基础上的超声成像与治疗一体化技术正在快速发展,其能够对癌组织的功能、结构、分子特征进行综合评估。微气泡(microbubble)与纳气泡(nanobubble)已经被用作人体癌组织与动物肿瘤模型超声的造影剂。微气泡与纳气泡的生物兼容性非常好,是多种模式成像、动态成像系统的候选造影剂。纳米技术在医疗诊断中的应用纳米粒子基础上超声成像诊断技术75纳米技术在医疗方面的发展趋势恶性肿瘤心血管疾病糖尿病A

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Group科学界与医学界正合力研究应用纳米技术诊治人类三大重症：并已初见成效。纳米技术在医疗方面的发展趋势恶性肿瘤心血管疾病糖尿病AC76ThankYou!ThankYou!www.themegallery.co77第三节脏腑病辨证

脏腑辨证概说1、概念：即以脏腑为纲，对病症进行证候分类的辨证方法。也是根据藏象学说的理论对疾病进行病理判别的方法。第三节脏腑病辨证脏腑辨证概说（二）证候举要1．心血虚证

（心悸+一般血虚表现）（１）概念---即因心血亏少，心脏失养所致的病证。

（２）临床表现：(主症)惊悸，怔忡，失眠多梦，头晕，健忘，面色无华，唇色淡白，舌淡白，脉细无力(弱)。（二）证候举要1．心血虚证（心悸+一般血虚表现）２．心阴虚证

⑴概念---即因心阴亏少，虚热内生所致的病证⑵临床表现：(主症)惊悸，怔忡，失眠多梦五心烦热，口舌干燥，舌红尖瘦，脉细而数(或兼午后潮热，盗汗，两颧潮红)２．心阴虚证⑴概念---即因心阴亏少，虚热内生所致的病证３．心气虚证

⑴概念---即因心气不足，鼓动无力所致的病症

⑵临床表现：(主症)心悸，气短，动则益甚，精神不振，易自汗出,面色淡白，舌质淡嫩，脉沉无力(弱)甚至间歇３．心气虚证⑴概念---即因心气不足，鼓动无力所致的病症４．心阳虚证

⑴概念---即由于心阳虚衰，不能温行气血所致病症

⑵临床表现：(主症)心气虚诸症+胸闷，心痛，背畏寒，面色晄白,舌淡兼胖，苔白滑，脉微细。

４．心阳虚证⑴概念---即由于心阳虚衰，不能温行气血所致病10．小肠实热证⑴概念---即心移热于小肠所表现的证候⑵临床表现：(主症)心烦口渴，口舌生疮，舌尖红，口渴便秘，苔黄，脉数小便赤涩，尿道灼痛，尿血10．小肠实热证⑴概念---即心移热于小肠所表现的证候3.肝气郁结证

⑴概念--即肝失疏泄,气机郁滞所致的病症⑵临床表现：(主症)胸腹胀满窜痛,连及两胁,情志抑郁,而喜叹息或咽梗如有异物,或乳胀经行不畅,或二便不爽，脉弦⑶病种举例——郁证，痛证，月经不调

3.肝气郁结证⑴概念--即肝失疏泄,气机郁滞所致的病症4.肝火上炎证⑴概念---即由于肝经火热内炽上炎所的病症⑵临床表现：(主症)眩晕耳鸣，甚则耳鸣如雷；头目胀痛，甚则头痛如劈；或目赤肿痛;面红目赤，急躁易怒多伴便秘尿黄舌赤苔黄，脉弦数有力

。4.肝火上炎证⑴概念---即由于肝经火热内炽上炎所的病症（二）证候举要

1.脾胃气虚证

⑴概念：即由于脾胃气不足，运化失职(无力)所致的病症⑵临床表现：(主症)腹胀纳少,胃痛喜按，大便溏薄，肢体倦怠，或面色萎黄，肌肉消瘦，舌淡苔白，脉缓弱。（二）证候举要1.脾胃气虚证3.脾不统血证

⑴概念---即由于脾营气亏虚，不能统摄血液所致的病证⑵临床表现：(主症)在脾气虚证的基础上，兼现慢性出血现象轻者易发肌衄，鼻衄，妇女月经过多；重者间发便血、妇女崩漏血色暗淡，血质稀薄久病则面色萎黄或淡白无华舌淡薄，脉细弱。

3.脾不统血证⑴概念---即由于脾营气亏虚，不能统摄血液所⑴概念---即由于胃中火热亢盛，消灼中焦所致的病症⑵临床表现：(主症)胃脘灼热,甚者灼痛,渴喜饮冷,消谷善饥，或见口臭，或牙龈肿痛，或便结尿赤，舌红苔黄，脉滑数。

8.胃热证⑴概念---即由于胃中火热亢盛，消灼中焦所致的病症8.胃（二）证候举要

1．肺气虚证⑴概念---即由于肺气衰弱，宣降无力所致的病证

。⑵临床表现：(主症)咳喘无力，少气短息，动则益甚，咯痰清稀；多伴自汗恶风，易于感冒，舌淡苔白，脉弱。

（二）证候举要1．肺气虚证３．风寒束肺证

⑴概念---即由于风寒之邪外束肺系之表所致的病症⑵临床表现：(主症)咳嗽，鼻塞，痰涕清白，微恶寒，发热，无汗多伴喉痒，或伴身痛，舌苔薄白，脉浮紧。⑶病种举例——风寒感冒，外感咳嗽

３．风寒束肺证⑴概念---即由于风寒之邪外束肺系之表所致的9.大肠湿热证⑴概念---即由于湿热阻滞大肠，传导失职所致的病症⑵临床表现：(主症)腹痛泄泻，里急后重，大便深黄、糜烂、秽臭，或夹赤白粘冻脓血，或伴灼肛，口渴，身热，尿赤，舌红苔黄腻，脉数而滑。⑶病种举例