鲜红斑痣光动力治疗数学模型及临床验证

为了研究光动力治疗(PDT)中各个因素作用的规律,帮助临床采取有效的治疗方案,针对鲜红斑痣(PWS)组织特性,将光动力治疗中组织光分布、单线态氧产生、光敏剂漂白过程和光敏剂扩散过程结合起来,建立适合于光动力治疗鲜红斑痣病变的系统模型。利用建立的模型,对临床中出现的第二光斑治疗效果差的问题进行仿真研究,发现影响其治疗效果的因素,并通过仿真实验提出改进其治疗效果的新方案。通过临床实验,证明了新方案的有效性和模型的有效性。研究结果说明,针对特定的病例条件建立仿真模型,通过仿真实验可以为临床和理论研究提供一种有效的分析方法。     

鲜红斑痣光动力治疗的模型仿真初步研究

为了研究光敏剂特性对光动力疗法(PDT)治疗鲜红斑痣(PWS)疗效的影响，帮助临床采取有效的治疗方案，建立了光动力治疗鲜红斑痣的数学模型。建立了卟啉类光敏剂受光激发产生单线态氧的数学模型以及光敏剂自身漂白过程和组织中扩散过程的数学模型，以国产光敏剂血啉甲醚(HMME)的实验数据为例，用蒙特卡罗方法仿真组织中的光分布，应用建立的单线态氧产生过程的数学模型，仿真光动力治疗鲜红斑痣过程中，组织内单线态氧产量的分布。对比不同的光敏剂漂白速度对组织中单线态氧产量的影响，发现漂白速率越快，破坏血管的同时对表皮和真皮组织的保护作用越好。这些结果为光动力疗法治疗鲜红斑痣的临床应用提供了具有针对性的指导。     

蒙特卡罗方法研究光动力疗法选择性光损伤

为了研究光动力疗法选择性光损伤,采用蒙特卡罗方法,建立了组织中光动力剂量数学模型。得到光动力剂量随组织厚度增加呈指数衰减的结果。光动力损伤是阈值过程,对肿瘤组织造成深层光动力损伤时,更多正常组织受到损伤。光斑半径对对肿瘤组织损伤深度有明显影响。结果表明,适量光敏剂能引起浅薄全面的肿瘤组织光动力损伤,深层光动力损伤伴随正常组织损伤。     

光动力疗法中的治疗剂量学研究

为了研究光动力过程中光剂量和光敏剂剂量对光动力损伤效果的影响,基于肿瘤组织中光动力损伤剂量的数学模型以及光动力损伤剂量与组织中光剂量、光敏剂剂量、氧浓度之间的函数关系,用数学方法模拟研究了给定模型组织中光及光敏剂的有效吸收剂量与氧浓度之间的关系,并用ALA-PDT实验研究了K562细胞悬浮液中不同药物剂量对光动力损伤效...     

光动力疗法中最佳光动力治疗剂量的研究

为了研究光动力过程中光剂量和光敏剂剂量对光动力损伤效果的影响,基于肿瘤组织中光动力损伤剂量的数学模型以及光动力损伤剂量与组织中光剂量、光敏剂剂量、氧浓度之间的函数关系,用数学方法模拟研究了给定模型组织中光及光敏剂的有效吸收剂量与氧浓度之间的关系,并用ALA-PDT实验研究了k562细胞悬浮液中不同药物剂量对光动力损伤效果的影响.研究发现,光动力过程中光剂量与光敏剂浓度存在一个最佳治疗剂量,其大小和组织中氧浓度有关,组织中越缺氧,最佳光动力剂量越小,光动力过程对组织的损伤越小,通过实验发现k562细胞悬浮液中最佳剂量为20×0.25(J/cm2·mmol/L),此时光动力损伤效果最明显.研究结果表明了PDT对肿瘤组织具有选择性光动力损伤的特点,并为PDT在临床上的广泛应用提供了理论支持.     

利用激光散斑成像监测光动力治疗的血管损伤效应

激光散斑衬比成像(LSCI)技术作为一种高时空分辨的血流流速分布监测技术，无需扫描即可实时地全场记录微循环血流的时空变化特性。鸡胚尿囊膜(CAM)是用于在体研究光动力治疗(PDT)血管损伤效应的理想动物模型。以发育10天鸡胚尿囊膜为模型，使用光敏剂——焦脱镁叶绿酸(pyropheophorbide acid，pyro-acid)，激光照射波长为656．5nm，光照射功率为40mW／cm^2，研究了肿瘤周围血管在激光照射下的血管管径变化和血流速度分布变化。研究表明，通过对血管管径和血流速度的监测，激光散斑衬比成像技术可以用于评估光动力治疗过程中的肿瘤周围血管损伤效应。     

结肠癌的光动力治疗及在体成像研究

探讨新型酞菁类光敏剂T1介导的光动力诊断(PD D)和光动力治疗(PDT)结肠癌的效果,体 外实验检测了光敏剂T1的荧光光谱和吸收光谱(200－800nm),MTT法 检测了T1介导的光动力治疗2种 结肠癌细胞(CT-26、LoVo)和1种正常细胞(成纤维细胞L929)的效果。取雄性BALB/c裸 鼠30只, 建立动物肿瘤模型,随机分成正常对照组、肿瘤模型组、PDD组,每组10只,采用荧光分光光度计检 测光谱图。结果表明T1的体外吸收光谱的最大吸收峰值位于近红外光区,符合酞菁类化合物 的特征; T1在有光照时,T1-PDT对成纤维细胞的影响较小,但T1-PDT能明显抑制结肠癌细胞的增殖 。光谱图 表明,正常对照组的光谱曲线更为平滑,吸收强度比肿瘤模型组的吸收强度弱很多。肿瘤模 型组和PDD 组之间的光谱曲线大致平行,但是两组之间的波峰峰值略有差异,肿瘤模型组吸收强度要低 于PDD组。 T1光敏剂对结肠癌的光动力治疗及诊断均有明显效果,这种联合应用将有可能为临床早期结 肠癌的诊治提供新的途径。     

激光诱导荧光法测定光动力疗法治疗大鼠牙周病模型效果研究

目的:应用激光诱导荧光技术检测光动力治疗大鼠牙周炎过程中荧光光谱强度,分析治疗的最佳激光功率和治疗时间.方法:把20只大鼠上颌第一磨牙用细菌结扎线建立牙周病模型,随机分成5组,每只大鼠左侧进行治疗,右侧不进行治疗(阴性对照).每组大鼠使用亚甲基蓝光敏剂,在激光波长660nm特定功率下进行光动力治疗.利用光学多通道分析仪采集治疗过程中产生的荧光光谱强度,并观察治疗后各组的细菌菌落数.结果:使用激光功率250mW,连续照射时间4min时,产生的荧光光谱强度最大.治疗后检测发现该组细菌菌落数减少最多,验证了在该条件下治疗达到了最优效果.结论:激光诱导荧光法监测光动力治疗组织内光敏剂荧光变化可有效地反映光敏剂含量的变化,对于了解光动力反应的进行情况以及预测治疗效果具有一定指导意义,为制定光动力治疗慢性牙周炎方案提供理论依据.     

光动力法制备抗小鼠H22肝癌的肿瘤疫苗

研究了光动力疗法(PDT)制备的抗小鼠H22肝癌肿瘤疫苗的抗瘤效应.将昆明鼠60只,随机分为2组,每组30只.实验组取6~12周龄的昆明鼠背部皮下接种光动力疗法产生的疫苗,每3天注射一次,每次注射50μL(相当于3×105个细胞),连续两周.隔一周于第22天注射H22肿瘤细胞悬液0.1 mL(1×106个细胞);对照组:每周每次注射50μL生理盐水,连续两周.隔一周于第22天注射H22肿瘤细胞悬液0.1 mL(1×106个细胞).比较两组的抑瘤率、生存率以及两组之间免疫学的相关指标.结果表明,实验组小鼠具有显著的抑瘤效果,抑瘤率、生存率较对照组有显著提高.实验组肿瘤抑瘤率最高可达60%且长期有效,100天生存率达56%.说明光动力疗法产生的抗小鼠H22肝癌疫苗可以有效地抑制肿瘤生长,提高荷瘤小鼠的生存率,具有明显的抗瘤效应.该方法可能成为一种辅助性治疗肿瘤的手段而应用于临床.     

A Supermolecular Photosensitizer with Excellent Anticancer Performance in Photodynamic Therapy

A supermolecular photosensitizer with excellent anticancer behavior when used for photodynamic therapy (PDT) is fabricated by the incorporation of zinc phthalocyanines (ZnPc) into the gallery of a layered double hydroxide (LDH). The composite material possesses uniform particle size (hydrodynamic diameter ～120 nm), and the host–guest and guest–guest interactions result in a high dispersion of ZnPc in a monomeric state in the interlayer region of the LDH matrix, with high singlet oxygen production efficiency. In vitro tests performed with HepG2 cells reveal a satisfactory PDT effectiveness of the ZnPc(1.5%)/LDH composite photosensitizer: a cellular damage as high as 85.7% is achieved with a rather low dosage of ZnPc (10 μg/mL). An extraordinarily high specific efficacy is demonstrated (31.59 μg^?1 (J/cm²)^?1), which is over 185.5% enhancement compared with the previously reported photosensitizers under similar test conditions. Furthermore, an in vivo study of the ZnPc(1.5%)/LDH demonstrates excellent PDT performance with an ultra‐low dose (0.3 mg/kg) and a low optical fluence rate (54 J/cm²). In addition, the ZnPc/LDH photosensitizer displays high stability, good biocompatibility, and low cytotoxicity, which would guarantee its practical application. Therefore, this work provides a facile approach for design and fabrication of inorganic–organic supermolecular materials with greatly enhanced anticancer behavior.     

光动力抗菌纳米制剂研究进展

新兴的光动力抗菌疗法是一种无创激发式治疗手段,主要利用近红外光作为光源,激活富集在病灶部位的光敏剂并产生活性氧自由基,最终实现对目标病菌的杀伤。近年来,随着生物材料与纳米医学技术的发展,小分子光敏剂纳米功能化后其生物兼容性和生物安全性得到优化,量子产率和病灶部位富集率显著提升,在抗菌治疗方面有很大的临床应用前景。本文结合小分子光敏剂纳米化策略方法实例,综述了纳米技术在光动力抗菌疗法的应用和发展。     

肿瘤的光动力诊断和光动力治疗的研究进展

HPD等光敏化剂可以有选择地潴留在肿瘤内，激光诱导出的特征光谱可用于肿瘤的光动力诊断。当用一定波长的激光照射光敏物质分子时，它可以从基态跃迁激发单态，通过系际交叉过渡到激发三重态。处于三重态的光敏化剂分子通过能量转移，使三重态的氧变成对肿瘤细胞具有毒化作用的单态氧，从而实现了肿瘤的光动力治疗。     

发光二极管光源疗法在生物医学中的应用

综述了国内外以发光二极管为光源的光疗法在生物医学中的应用研究,主要从动物体试验,动物细胞实验和医学临床进行了分析,对医学临床进行了重点的分析研究。并从安全性、经济性、使用性等多方面比较分析了发光二极管光源疗法与其它光源疗法的优缺点。发光二极管光源疗法将在生物医学领域有广阔的应用,在产品商业化上也会有较大的发展。     

光谱法用于血氧饱和度无损测量

综述了血氧饱和度无损测量的方法,泰勒级数法、近红外光谱法、氧指数(IOK)法以及基于蒙特卡罗的多元线性回归法等,分析了这些方法的优缺点.基于光动力疗法治疗机制(PDT),提出了一种修正的氧指数法,初步分析表明该法能够监测光动力疗法治疗鲜红斑痣(PWS)过程中血氧饱和度变化情况.