自体荧光在早期结肠癌诊断中的研究

本文以337nm氮分子激光器为激发光源,通过大量实验发现结肠组织自体荧光398nm次峰和461nm主峰能量之比可作为早期结肠癌识别判据之一,并对荧光的强度－时间特性进行研究,发现正常组织与癌变组织在该特性上存在差异,从而推动了激光诱导荧光在早期结肠癌诊断中的临床应用。     

蒙特卡罗模拟重建组织的自体荧光光谱

分别以一个双层的正常胃肠壁模型(包括正常粘膜层和粘膜下层)和一个双层的癌变胃肠壁模型(包括癌变粘膜层和粘膜下层)为研究对象,通过蒙特卡罗模拟计算出每层组织产生的荧光,从而重建出正常和癌变组织的自体荧光光谱,并和实验结果进行了比较。理论重建的光谱和实验测得的光谱在整体形状上的一致性表明,蒙特卡罗方法能够精确地模拟组织中荧光的产生和传输过程,明确解释癌变导致的组织生荧团信息的变化,从而确定组织是否发生病变。     

肿瘤组织自体荧光光谱测量与分析

首先介绍了对人工培养鼠肿瘤组织的激光诱导荧光光谱的实验测量结果，并与同一机体正常组织的自体荧光光谱进行了比较，然后对肿瘤组织自体荧光的来源，与正常组织光谱特征差异的本质进行了详细分析，从而得出结论，生物组织自体荧光光谱能够反映肿瘤组织的特异性，可以作为组织诊断的依据。     

心脏组织的自体荧光研究

测量并研究了家兔心脏组织自体荧光的三维光谱和发射光谱。果表明：冰冻前后心室和心房组织的三维荧光光谱差异较主动脉明显,说明冰冻后其NADH和黄素的含量改变。心房、心室和主动脉组织在340 nm激发光下的自体荧光光谱具有特定的差异,其主要荧光峰位于460 nm 的NADH,以及290～400 nm之间的胶原蛋白和弹性蛋白。根据心房和心室组织的高斯拟和光谱发现,光谱的峰位、相对荧光强度和半宽等参数各不相同。由此,可以根据荧光光谱的谱形和峰强比可以显著区分出不同的心脏组织类型。此外,研究首次发现心室组织NADH的荧光强度会随心肌死亡时间增加而衰减,可作为死亡时间确定的新方法。     

梯度场中荧光关联谱测量的Monte Carlo模拟

荧光关联谱（FCS）利用少量分子的荧光涨落获得分子运动和反应信息,是一种探测活细胞内生物过程的有力工具。本文利用Monte Carlo方法模拟激光梯度场下瑞利粒子的布郎运动,分析梯度场对FCS测量得到的扩散时间、粒子数等参数的影响,模拟与初步实验结果定性吻合。文中还讨论了Monte Carlo模拟预测的一些实验现象。     

肝癌细胞和正常肝细胞的自体荧光光谱研究

利用荧光光纤传感器来检测癌症必须弄清楚肝癌细胞与正常肝细胞是否具有不同的荧光特征.在体外培养了SMMC-7721肝癌细胞和HL-7702正常肝细胞,然后用荧光光谱仪对它们的自体荧光进行检测.结果表明,两种细胞的自体荧光发射光谱在550～720 nm范围内发射峰的数目和峰位均相间(602 nm和691 nm),只是主峰的波形略有差异.在720～800 nm范围内,肝癌细胞有一特征荧光峰,峰位置在734 nm附近,而正常肝细胞则无此峰.通过对多代培养的细胞进行荧光光谱测试,发现两种细胞的荧光光谱特征在细胞传代的过程中保持不变,说明细胞中的荧光特征在传代过程中保持稳定.这两方面的实验为利用荧光光纤传感器来检测癌症提供了一定的参考.     

牙齿组织自体荧光光场仿真分析

利用有限元数值方法对扩散方程进行求解,将激发光场作为荧光传输扩散方程的光源,获得了二维牙齿模型内部自体荧光光场的分布。讨论了牙釉质和牙本质不同散射系数时牙齿上表面的荧光能量分布。发现牙齿上表面荧光能量随牙釉质散射系数的增大而降低,随牙本质散射系数的增大而增大。并对牙釉质和牙本质的散射系数的改变量对荧光能量的影响进行了定量分析,结果表明βe=2.62,βd=0.0502,牙釉质散射系数的改变对荧光能量的影响远远大于牙本质。利用Monte Carlo随机统计方法对牙齿组织自体荧光进行仿真,发现与有限元结果吻合较好,验证了有限元求解组织体荧光光场分布的正确性。     

激光诱导荧光光谱探测系统用于癌症诊断

本文介绍了一种激光诱导荧光光谱探测系统。以３５５ｎｍ固体ＹＡＧ激光作为激光光源，ＯＭＡ光学多通道分析仪为荧光收集系统，通过在多个人体肺癌和食道癌样品上的应用，成功地测得了多种组织的荧光光谱。本文也初步探讨了一些与此相关的技术问题。     

运动训练大鼠的自体荧光研究

首次通过激光诱导荧光光谱技术(LIF)研究运动训练大鼠心脏、肾脏、肝脏、脂肪以及前腿肌和后腿的比目鱼肌和腓肠肌的自体荧光光谱特性。测量所用的激发光波长为250～650 nm而发射波长为300～700 nm。比较参照组和3组不同运动状态组的三维荧光光谱,主要在腓肠肌的光谱中发现了和运动相关且位于激发波长(340±10)nm和发射波长(460±10)nm区域的特有荧光峰。根据这一荧光峰可以判别其对应的荧光物质是NADH(还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)。比较3组不同运动模式组的荧光光谱,发现运动模式与其峰强具有明显的相关性。研究结果表明,运动大鼠腓肠肌的能量代谢强于前腿、比目鱼肌及其他脏器,且NADH自体荧光光谱特性是判断肌肉代谢程度的有效的指标之一。     

激光诱导荧光诊断中荧光频率极限的实验研究

在用激光诱导荧光法测量多偶极腔体中的氩等离子体的离子速度分布函数的实验中,研究了激光频率与信号强度的关系。在给定等离子体放电参数条件下,发现存在一个入射激光诱导荧光的极限频率,大于该频率时荧光强度不再增加。该诱导荧光的极限频率随荧光收集系统中透镜组中的小孔大小而改变。     

蒙特卡罗计算机模拟应用一例

通过圆周率的计算,说明蒙特卡罗计算机模拟方法的应用过程     

Monte Carlo方法计算背散射电子在固体中的空间分布

应用Monte Carlo方法,对不同能量低能电子作用下背散射电子在固体中的空间分布作了计算,电子的弹性散射用Mott截面描述、非弹性散射按文献[3]的方法由Streitwolf、Quinn及Gryrinski的公式计算,大量计算得出一些规律,为低能电子显微学研究提供一定依据。     

单分子荧光过程的Monte-Carlo模拟

从单分子发光过程中电子在激发态上的停留时间t服从P(t)=γe^-γt分布出发,对单分子荧光过程进行M-C(Monte-Carlo)随机试验,得到了单分子的激发态相邻两次发光的时间间隔的统计结果以及单分子荧光强度的自相关函数,并对其进行了详细地讨论,这些结果与目前文献报道的实验结果相一致.     

无损辨识时间依赖型内热源的 Monte Carlo方法

本文提出一种无损辨识时间依赖型内热源的Monte-Carlo算法,并成功地对两类不同形式的内热源进行了重构,结果证明了该算法的有效性.本文方法很容易推广到复杂的三维情形,也可推广用于空间依赖型内热源的无损辨识.     

薄膜生长的理论模型与Monte Carlo模拟

用Monte Carlo方法模拟了薄膜的二维生长.引入Morse作用势描述粒子间的相互作用情况,研究了相互作用范围α对薄膜生长初期形貌的影响.薄膜的生长经历了由临界核的形成、团的长大、形成迷津结构到连续成膜4个阶段.模拟结果表明,随着沉积粒子数的增加,成团粒子所占百分比下降.这与实际情况相符. 关键词： 薄膜生长 Monte Carlo方法 Morse势     

直接模拟蒙特卡罗法对连续流体传热和流动的模拟

直接模拟蒙特卡罗法在稀薄气体模拟中获得了成功的应用。然而,在处理连续介质传热和流动问题时,模拟的速度极大地制约了该方法的应用。尤其对于大系统的连续流动,该方法的收敛速度几乎无法实现。鉴于此,本文通过引入超粒子,对直接模拟蒙特卡罗方法进行改进,并将其应用于连续介质传热和流动模拟之中。     

60Coγ和高能电子在硅中NIEL的Monte Carlo计算

本文提出了计算高能电子和γ非电离能量损失(NIEL)的Monte Carlo方法,首次利用Monte Carlo方法计算了高能电子和⁶⁰Coγ的NIEL.给出了电子和⁶⁰Coγ在半导体硅材料中产生的NIEL和缺陷分布.计算结果与文献的比较表明模型是合理的.     

蒙特卡罗方法对各向异性介质辐射特性的模拟

本文提出一种计算含微粒半透明介质辐射特性的蒙特卡罗方法，考虑了微粒群的独立多次散射，直接用米氏相函数考虑微粒的各向异性性质，计算了含微粒层的双向反射率与双向透射率。与实验数据和离散座标法的计算结果比较，吻合良好。     

6H-SiC电子输运的Monte Carlo模拟

从实际测量和单粒子Monte Carlo模拟两个方面研究了6H-SiC的电子输运规律,在模拟中考 虑了6H-SiC主要的散射机理,模拟的结果体现了6H-SiC具有良好的高温和高场特性以及迁移 率的各向异性,其横向迁移率和纵向迁移率相差近5倍.模拟结果和实验数据的对比说明了对 6H-SiC输运特性的模拟是正确的. 关键词： 6H-SiC Monte Carlo模拟 迁移率 散射机理     

生物组织中激光传输规律的模拟与检验

本文研究了激光在生物组织中的传输规律,建立了适用于Monte Carlo模拟的数理模型。对不同组织中光子的传输规律进行了模拟和检验,结果表明:利用本文所建立的模型和编制的程序,可以有效地模拟激光在均匀和非均匀组织中的传输规律,并可获取组织光学特性参数与漫反射率、漫透射率和通量等物理量间的关系。