改进的同步迭代算法在光声血管成像中的应用

光声成像结合了光学成像和声学成像的优点，是一种高分辨率，高对比度的无损伤医学成像技术.一种改进的同步迭代算法应用于光声图像重建.仿真和模拟结果表明，与传统的代数迭代算法相比，在90°，135°，180°的有限场光声成像中，此算法对测量误差的校正和迭代次数的收敛上具有较大的优势，图像重建的速度和成像质量都有了明显的提高.实验中，一种圆形扫描结构的光声成像装置，用于180°的有限场扫描，利用改进的同步迭代算法，重建出了高对比度和高分辨率（60μm）的鸡胚胎光声血管图像.实验证明，这种算法的应用，大幅度减少了数据采集时间，为光声成像技术运用于实时监测血流灌注和肿瘤光动力治疗的血管损伤效应提供了潜在的应用价值. 关键词： 光声成像 有限角度 代数迭代算法 光声血管成像     

亚甲基蓝在胶体银表面的吸附——表面增强拉曼光谱和密度泛函理论计算

获得了不同浓度下亚甲基蓝(methylene blue,MB)溶液在银溶胶中的表面增强拉曼光谱。结果表明:亚甲基蓝分子与银纳米粒子高浓度下物理吸附为主,低浓度下化学吸附为主;不同浓度下存在不同的吸附取向,即高浓度下为"直立"取向,低浓度为"平躺"取向。通过观察低浓度下MB在银胶中吸附时间对谱图的影响,得知低浓度下吸附取向不随时间发生变化。应用密度泛函(DFT)方法在B3LYP/6-31+G~*和LANL2DZ基组水平上对亚甲基蓝阳离子(MB~+)及MB~+与Ag原子形成的不同构型体系进行了结构优化和频率计算。实验与理论计算结果表明,MB~+有可能通过N—Ag和S—Ag与Ag原子形成两种较强的吸附构型。电荷布居分析表明,与S原子相比,芳香环上的N原子更易与Ag发生相互作用。还对实验观察到的部分谱峰及它们的振动模式作出了初步归属和讨论。     

叶绿体延迟荧光中730nm成分产生机理的光谱学研究

叶绿体685 nm延迟荧光成分被认为源于PSⅡ作用中心的电荷复合.利用多种光谱学测量手段研究了叶绿体延迟荧光光谱中730 nm峰的产生机制.不同浓度下叶绿体延迟荧光光谱实验结果表明:初始随浓度的增加,延迟荧光光谱中685和730 nm成分强度均增强;当浓度增加到7.8μg·mL-1时,685 nm成分强度达最大,730 nm成分强度继续上升;当浓度增加到31.2μg·mL-1时,延迟荧光光谱中730 nm成分强度达最大,而685 nm成分已明显下降.吸收光谱实验结果表明:A685/A730在叶绿体浓度增加的过程中几乎不变.叶绿体730 nm荧光成分的激发光谱实验结果表明:685 nm光对730 nm荧光有较高的激发效率.上述实验结果表明叶绿体延迟荧光光谱中730 nm峰是由PSⅡ所发685 nm成分激发PSⅠ所产生的荧光.同一浓度下叶绿体延迟荧光光谱波形随延迟时间(1～9 s)的不变性进一步证明了这一结论.     

分子束中生物分子的光谱与结构

研究分子束中的生物分子有助于探讨生物分子的固有性质和由于生物环境而引起的其他性质之间的区别。本文首先介绍了一种可将生物分子在气相中"孤立"的实验技术,即激光解吸并分子束冷却技术,同时还介绍了与该研究方向相关的光谱方法,即UV/UV和IR/UV烧孔光谱等。并回顾了近年来人们应用这些实验技术对分子束中的氨基酸和短肽、核酸碱基、糖类和神经递质类分子以及它们的团簇最新研究进展。文中还简要介绍了一种新的应用于构象异构动力学研究的光谱方法,即激励辐射泵浦-注孔(SEP-HF)和激励辐射泵浦-布居转移(SEP-PT)。最后,综述了短肽离子光解离动力学和短肽离子中发生的电荷快速转移动力学过程的研究进展。     

基于高灵敏探针海萤荧光素类似物的化学发光法检测尿微量白蛋白

海萤荧光素类似物FCLA能检测1O2并产生532nm的化学发光,白蛋白(HSA)能强烈增强FCLA-1O2化学发光。基于此,建立了一种有效、高灵敏的检测HSA的化学发光(CL)检测技术。在选定的最佳实验条件下,HSA浓度与增强化学发光信号在0.34～5.5mg/L之间呈良好的线性关系;检出限为0.017mg/L(3σ)。对比荧光光谱分析法、同步荧光扫描法及瑞利光散射法等传统方法,本方法成本低廉、灵敏度高。实际尿样检测与临床检测结果一致,同时还初步探讨了HSA增敏CL的机制。     

基于纳米材料、聚电解质制备高性能乙醇生物传感器

以明胶包埋法作为乙醇氧化酶(AOX)的酶固定化方法,在比较多壁纳米碳管(MWCNTs)、纳米金、纳米氧化铁3种纳米材料的基础上,选择加入增效最明显的多壁纳米碳管提高灵敏度,在电极表面自组装聚丙烯胺盐酸盐/聚磺化乙烯硫酸盐(PAA/PVS)膜提高抗干扰性,制备出一种高灵敏度抗干扰性电流型乙醇生物传感器(Pt/(PAA/PVS)2PAA-MWCNTs/AOX)。本传感器灵敏度为1.04μA/(mmol/L),在2.5×10-5~2.5×10-3mol/L浓度范围内呈良好线性关系,线性方程为:I(μA)=0.2199 1.0400C(乙醇,mmol/L),r=0.9939;检出限为2.5×10-5mol/L;RSD<5%,稳定性好、抗干扰能力强。     

热疗用聚焦超声换能器的研究

本文通过数值计算及实际测量,研究了凹球面声透镜聚焦换能器及凹球面自聚焦换能器产生的声场,证实此两种聚焦方式均可获得理想的聚焦效果,但自聚焦方式更适合高强度聚焦超声(HIFU)加热治疗。     

DFT Calculation of Glycine with Methanols Clusters

应用DFT计算方法研究了中性和离子甘氨酸-甲醇氢键团簇Glycine-(CH3OH)n (n=1～6). 对中性和离子的甘氨酸与1～6个甲醇分子组成系列团簇的初始构型在B3LYP/6-13＋G*水平下进行全优化，确定最低能量稳定构型，并对其氢键结构进行分析. 理论预测表明，当n≤3时，在最稳定的中性构型中，所有甲醇分子优先聚集在羧酸基团附近；而在离子构型中，甲醇分子可在氨基和羧酸基团之间形成键桥，且该构型为最稳定构型. 当团簇中的甲醇数量达到5和6时，两种最稳定构型(中性和离子)的能量趋向等同.     

利用近红外光激发的光声血管造影成像

利用近红外光结合对应波长的光吸收增强对照剂来实现在体小鼠脑皮层血管的光声成像.近红外光在生物组织上有较深的穿透能力；而作为光吸收增强剂的外源染料吲哚菁绿注射到血液系统后则增加了血管对光的选择性吸收，从而增强了血管光声信号的强度.实验在不破坏脑头皮和头盖骨的前提下，通过静脉注射吲哚菁绿，获得小鼠脑皮层血管的光声造影成像.光声重建的血管网络与小鼠脑部解剖照片相当符合.实验结果证明近红外光结合光吸收增强剂的光声血管造影技术对于开展光声脑功能成像，光声分子成像提供了潜在的可行性. 关键词： 光声成像 光吸收增强剂 血管造影 光声信号     

电化学发光-聚合酶链式反应方法检测胰腺癌中K-ras基因点突变

发展了一种可用于快速检测胰腺癌中K-ras癌基因点突变的电化学发光-聚合酶链式反应(ECL-PCR)分析方法。该法采用三联吡啶钌标记的上游引物和生物素标记的下游引物对目的片段进行PCR扩增;再采用限制性内切酶MvaI对扩增产物进行酶切。由于野生型样品和突变型样品间存在酶切位点的变化,其中只有野生型样品能被切断;通过生物素与链霉亲和素包被的磁珠连接,将生物素标记的DNA片段收集到检测池中,进行电化学发光检测。采用该法对13例胰腺癌组织中的K-ras癌基因第12位密码子进行点突变分析,只需要10μL样品、20min孵育时间和30s采集时间,就可得出其中有12例存在点突变,点突变率为92.3%。本方法操作简便、安全、快速、灵敏,可用于检测任何一种导致限制性内切酶位点改变的基因点突变。