bodipy纳米探针的癌症诊断应用及研究
癌症是导致人类死亡的重大疾病之一，严重危及人的生命和健康。 早期诊断癌症的预防和治疗至关重要，早期癌症患者治疗后，不仅提高了存活率，还改善了患者的生活质量。 随着高新科技的发展，癌症诊断方法越来越多。本课题将具体介绍BODIPY纳米探针癌诊断应用研究， BODIPY荧光染料近二十年来得到发展，并得到了广泛的新型荧光化合物。 鉴于BODPIY荧光染料的优异的光物理和化学性质，这些染料非常适合用于各种生物量荧光分析领域。 我们将BODIPY作为近红外荧光作为新型癌症诊断剂，借助激光共聚焦研究研究纳米囊泡细胞成像性能。关键词 癌症诊断，荧光染料，纳米探针，荧光光谱
目 录
1 引言.......................................................................................................1
1.1 癌症的危害 1
1.2 癌症诊断的意义 1
1.3 癌症诊断的方法 2
1.3.1 磁共振成像检查 2
1.3.2 傅立叶红外光谱法 2
1.3.3 拉曼光谱法 3
1.3.4 荧光成像法 3
2 实验设计 6
2.1 实验器材 6
2.2 实验方案 8
2.3 实验步骤 10
3 数据分析 12
结 论 16
致 谢 17
参 考 文 献 18
1 引言
1.1 癌症的危害
癌症是导致人类死亡的重大疾病之一，严重威胁人类的生命安全。癌症是一种历史悠久的疾病，2000多年前，西方医学史上就有关于癌症的文字记载。几个世纪以来，癌症像幽灵一般困扰着人类，每年杀死数百万人，导致人们谈癌色变。在欧美等发达国家，癌症是导致人类死亡的第二大原因，在发展中国家位居第二位或第三位。
世界卫生组织最近公布的统计数据显示，全球约有1400万癌症患者，每年约有700万新发病例，每年约有500万人死于癌症。这一数字目前还呈上升趋势，每年因癌症死亡人数将会增加到800万人。据统计，我国每年约160万例，每年因癌 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
症死亡的人数约130万人。癌症是许多大中型城市居民的首要原因，是农村地区的第二死亡原因。
1.2 癌症诊断的意义
实验研究表明,有效地治愈癌症的能力直接取决于癌症早期发现的能力。1不幸的是，通常情况下，癌细胞扩散了才容易被发现。癌症的早期诊断在它的防治中至关重要，早期癌症病人医治后，生存率得到了提高，生活质量明显提高。众所周知，相比于晚期癌症病人，早期癌症患者的治疗节约更多的人力、财力和时间。因此，我们提倡癌症患者要早发现、早诊断、早治疗，定期展开常规体检是发现早期癌症的良好方法。
很多癌症在早期都很难发现，通常等到其中、晚期的时候才被发现，往往错过了治疗的最佳机会。因此，全面的癌症早期诊断尤为重要。在癌症诊断和治疗中，尤其是发现早期癌症，日本、美国都是世界领先的。在中国，通过仪器可以发现的大概是几厘米以上的中晚期癌细胞，此时已经很难处理这些癌变细胞。癌症的早期发现，能把癌细胞扼杀在摇篮里，从而使得患者免受疼痛和癌细胞扩散恶化带来的生命威胁。
1.3 癌症诊断的方法
目前，癌症的最终诊断仍需活体组织切片检查，并进行X 光、 CT、核磁共振成像检查，确定肿瘤的位置和生长状况。在过去十年中，可用于癌症的诊断、监测和治疗的标记物越来越受到人们的关注，例如通过血液分析等方法，检测一些基因组的肿瘤标记物 。
1.3.1 磁共振成像检查
当前肿瘤治疗的关键在于能否早期发现问题，及时有效的治疗。电子顺磁共振成像是一种检查和分析生物自由基的有效手段，可对生物组织内的自由基进行非侵入性三维空间成像。2目前常用的诊断试剂为小分子，其自由基稳定，体内代谢率快，利用率低，无组织或器官靶向性等，尤其是肿瘤显像效果差。因此，为进一步改善人们的健康状况，迫切需要一种灵敏、特异的癌症诊断方法。
针对我国癌症如肝癌等发病率高的特点，科学家重点研究了一系列新型、稳定、低毒的肿瘤靶向性肿瘤诊断剂、磁共振成像造影剂3与高分子缓释抗癌药物。将癌症的诊断与治疗两方面工作相结合，是目前药物研究的前沿。并开发出具有我国自主知识产权的新型靶向性分子影像探针与高分子缓释抗癌药物产品,有助于提高我国癌症临床早期诊断与治疗水平,具有重要的科学理论意义与使用价值、较大的经济与社会效益。
1.3.2 傅立叶红外光谱法
傅立叶变换红外光谱4及其相关技术的发展，广泛应用于研究蛋白质、核酸等生物大分子的研究，已被进一步地用于研究细胞和组织。人体的各种组织，包括肿瘤，都是由细胞构成的,细胞中最基本的聚合物是核酸、蛋白质和磷脂膜。这些大分子在细胞中有机地结合在一起。细胞的红外光谱是这些分子的振动光谱组成的。因此，完整的组织细胞的红外光谱测量可以获取大分子的信息组成和生物组织细胞的分子结构组织,用于识别组织种类和组织病变的性质。5从分子的角度检测细胞癌变机理,可能为将来在分子水平上诊断癌症提供有力的依据。目前，在临床常规诊断过程中,主要开展病理诊断和组织细胞学诊断，非定量病理诊断复杂，常受人为因素影响。现代CT和核磁共振方法虽然测量准确，但价格十分昂贵。而傅里叶红外光谱法对癌症的鉴别与诊断不仅简单、迅捷、成本低，而且在分子结构上就能做出判断，可以有效提高诊断的准确性。
傅立叶红外光谱法于20世纪90年代后已被广泛用于各种癌细胞或组织的研究，6并获得了一些有意义的成果。傅立叶红外光谱法，目前可以用于宫颈、乳腺、食道、大肠、胆囊、脑部、血液等人体体内组织的癌症诊断。
1.3.3 拉曼光谱法
国内外学者在人体组织中进行了广泛的拉曼光谱研究，7特别是拉曼光谱对皮肤癌、乳腺癌、胃癌、肺癌、宫颈癌、脑肿瘤等病变部位的检测和诊断。虽然大多数的研究都是针对人们的体外组织，但他们已经取得了显著的成果。
人体组织拉曼光谱研究已取得显著进展，尤其是对体外培养人体组织的研究,获得重大突破，在人体组织体内的研究，目前已取得了初步进展。8但是拉曼光谱在医学临床应用中仍是一个世界性的难题,尤其是体内肿瘤的检测。发展人体组织拉曼光谱并将其应用于临床，是当代科学界的一项富有挑战性的工作。人体组织近红外拉曼光谱的研究目前已处于关键时刻，即将取得重大突破，这将为癌症的诊断带来革命性的变化，它将使人类用于癌症诊断的方法产生一次革命性变化，我们应高度重视人力资源的投入，促进基础研究以及高新技术产业，为人类身心健康做出重大贡献。
目 录
1 引言.......................................................................................................1
1.1 癌症的危害 1
1.2 癌症诊断的意义 1
1.3 癌症诊断的方法 2
1.3.1 磁共振成像检查 2
1.3.2 傅立叶红外光谱法 2
1.3.3 拉曼光谱法 3
1.3.4 荧光成像法 3
2 实验设计 6
2.1 实验器材 6
2.2 实验方案 8
2.3 实验步骤 10
3 数据分析 12
结 论 16
致 谢 17
参 考 文 献 18
1 引言
1.1 癌症的危害
癌症是导致人类死亡的重大疾病之一，严重威胁人类的生命安全。癌症是一种历史悠久的疾病，2000多年前，西方医学史上就有关于癌症的文字记载。几个世纪以来，癌症像幽灵一般困扰着人类，每年杀死数百万人，导致人们谈癌色变。在欧美等发达国家，癌症是导致人类死亡的第二大原因，在发展中国家位居第二位或第三位。
世界卫生组织最近公布的统计数据显示，全球约有1400万癌症患者，每年约有700万新发病例，每年约有500万人死于癌症。这一数字目前还呈上升趋势，每年因癌症死亡人数将会增加到800万人。据统计，我国每年约160万例，每年因癌 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
症死亡的人数约130万人。癌症是许多大中型城市居民的首要原因，是农村地区的第二死亡原因。
1.2 癌症诊断的意义
实验研究表明,有效地治愈癌症的能力直接取决于癌症早期发现的能力。1不幸的是，通常情况下，癌细胞扩散了才容易被发现。癌症的早期诊断在它的防治中至关重要，早期癌症病人医治后，生存率得到了提高，生活质量明显提高。众所周知，相比于晚期癌症病人，早期癌症患者的治疗节约更多的人力、财力和时间。因此，我们提倡癌症患者要早发现、早诊断、早治疗，定期展开常规体检是发现早期癌症的良好方法。
很多癌症在早期都很难发现，通常等到其中、晚期的时候才被发现，往往错过了治疗的最佳机会。因此，全面的癌症早期诊断尤为重要。在癌症诊断和治疗中，尤其是发现早期癌症，日本、美国都是世界领先的。在中国，通过仪器可以发现的大概是几厘米以上的中晚期癌细胞，此时已经很难处理这些癌变细胞。癌症的早期发现，能把癌细胞扼杀在摇篮里，从而使得患者免受疼痛和癌细胞扩散恶化带来的生命威胁。
1.3 癌症诊断的方法
目前，癌症的最终诊断仍需活体组织切片检查，并进行X 光、 CT、核磁共振成像检查，确定肿瘤的位置和生长状况。在过去十年中，可用于癌症的诊断、监测和治疗的标记物越来越受到人们的关注，例如通过血液分析等方法，检测一些基因组的肿瘤标记物 。
1.3.1 磁共振成像检查
当前肿瘤治疗的关键在于能否早期发现问题，及时有效的治疗。电子顺磁共振成像是一种检查和分析生物自由基的有效手段，可对生物组织内的自由基进行非侵入性三维空间成像。2目前常用的诊断试剂为小分子，其自由基稳定，体内代谢率快，利用率低，无组织或器官靶向性等，尤其是肿瘤显像效果差。因此，为进一步改善人们的健康状况，迫切需要一种灵敏、特异的癌症诊断方法。
针对我国癌症如肝癌等发病率高的特点，科学家重点研究了一系列新型、稳定、低毒的肿瘤靶向性肿瘤诊断剂、磁共振成像造影剂3与高分子缓释抗癌药物。将癌症的诊断与治疗两方面工作相结合，是目前药物研究的前沿。并开发出具有我国自主知识产权的新型靶向性分子影像探针与高分子缓释抗癌药物产品,有助于提高我国癌症临床早期诊断与治疗水平,具有重要的科学理论意义与使用价值、较大的经济与社会效益。
1.3.2 傅立叶红外光谱法
傅立叶变换红外光谱4及其相关技术的发展，广泛应用于研究蛋白质、核酸等生物大分子的研究，已被进一步地用于研究细胞和组织。人体的各种组织，包括肿瘤，都是由细胞构成的,细胞中最基本的聚合物是核酸、蛋白质和磷脂膜。这些大分子在细胞中有机地结合在一起。细胞的红外光谱是这些分子的振动光谱组成的。因此，完整的组织细胞的红外光谱测量可以获取大分子的信息组成和生物组织细胞的分子结构组织,用于识别组织种类和组织病变的性质。5从分子的角度检测细胞癌变机理,可能为将来在分子水平上诊断癌症提供有力的依据。目前，在临床常规诊断过程中,主要开展病理诊断和组织细胞学诊断，非定量病理诊断复杂，常受人为因素影响。现代CT和核磁共振方法虽然测量准确，但价格十分昂贵。而傅里叶红外光谱法对癌症的鉴别与诊断不仅简单、迅捷、成本低，而且在分子结构上就能做出判断，可以有效提高诊断的准确性。
傅立叶红外光谱法于20世纪90年代后已被广泛用于各种癌细胞或组织的研究，6并获得了一些有意义的成果。傅立叶红外光谱法，目前可以用于宫颈、乳腺、食道、大肠、胆囊、脑部、血液等人体体内组织的癌症诊断。
1.3.3 拉曼光谱法
国内外学者在人体组织中进行了广泛的拉曼光谱研究，7特别是拉曼光谱对皮肤癌、乳腺癌、胃癌、肺癌、宫颈癌、脑肿瘤等病变部位的检测和诊断。虽然大多数的研究都是针对人们的体外组织，但他们已经取得了显著的成果。
人体组织拉曼光谱研究已取得显著进展，尤其是对体外培养人体组织的研究,获得重大突破，在人体组织体内的研究，目前已取得了初步进展。8但是拉曼光谱在医学临床应用中仍是一个世界性的难题,尤其是体内肿瘤的检测。发展人体组织拉曼光谱并将其应用于临床，是当代科学界的一项富有挑战性的工作。人体组织近红外拉曼光谱的研究目前已处于关键时刻，即将取得重大突破，这将为癌症的诊断带来革命性的变化，它将使人类用于癌症诊断的方法产生一次革命性变化，我们应高度重视人力资源的投入，促进基础研究以及高新技术产业，为人类身心健康做出重大贡献。
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