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分子超光谱成像系统应用于糖网病药物疗效研究
  • ISSN号:1001-9014
  • 期刊名称:Hongwai Yu Haomibo Xuebao/journal of Infrared and
  • 时间:0
  • 页码:248-253
  • 分类:O433.4[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]华东师范大学极化材料与器件教育部重点实验室,上海200241, [2]华东师范大学科学与技术跨学科高等研究院,上海200062, [3]中国科学院上海技术物理研究所,上海200083
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金[量子点标记的肿瘤新生血管双模分子成像及识别方法研究(61177011);荧光磁性复合量子点可控制备及其在多摸成像中的应用研究(60976004);分子光谱成像的生物组织定量检测机理与方法研究(60807035)]
  • 相关项目:荧光磁性复合量子点可控制备及其在多摸成像中的应用研究
中文摘要:

将成像技术和光谱技术相结合,再配合显微镜技术,研制了基于AOTF(acousto-optic tunable filters)的分子超光谱成像系统.使用该系统采集了正常、糖尿病和EPO(erythropoietin,促红细胞生长素)药物治疗的大鼠视网膜组织切片的分子超光谱图像数据.通过对正常组、糖尿病组、药物治疗组共30例样本的分子超光谱图像数据进行处理,获得了3组样本的单波段图像和伪彩色合成图像,并提取了各组样本外核层的典型透射光谱曲线.从图像上分析各组ONL(outer nuclear layer,外核层)的厚度,由大到小依次为正常组、治疗组、糖尿病组,由于糖尿病会引起视网膜外核层细胞凋亡和厚度减少,实验结果表明经EPO治疗后可增加视网膜外核层的厚度.从光谱上分析各组的透射强度,糖尿病大鼠视网膜外核层组织在550~1000 nm光谱范围内的透射强度整体高于正常组,经EPO治疗后,透射强度介于正常组和糖尿病组之间;通过光谱相似性分析,治疗组与正常组之间的光谱相似性高于糖尿病与正常组.实验结果表明EPO能减少视网膜外核层细胞凋亡,对糖网病大鼠有一定的疗效.因而分子超光谱成像系统可以作为一种新的手段,辅助科研人员对糖网病的发病机理和致盲原因及药物疗效进行研究.

英文摘要:

Integrate imaging technology, spectrum technology and microscope, a novel molecular hyperspectral imaging (MHSI) system based on AOTF (acousto-optic tunable filters) was presented. The system was used to capture hyperspectral images of rat retinal sections selected from three groups: normal ( N), diabetic ( D), and EPO-treated ( E0 ). By processing hyperspectral images data of 30 samples, single band images and the pseudocolor images of N、 D、 E0 group are gained. Typical spectra curves of the ONL cells of N,D,E0 are extracted. By analyzing these images, descending order of the ONL thickness is N、E0、D. The experimental results cite that the ONL thickness of E0 group will be increased after EPO treated. By analyzing these spectrums, transmission intensity of D group is generally higher than that of N group in the spectral field from 550 nm to 1000nm and transmission intensity of E0 group is in the middle of D and N. By analyzing spectrum relations, results show the spectral signature of the E0 group was more similar to that of N than that of D to N. The above results suggest EPO may prevent cell apoptosis and has protective effect on rat DR at a certain level. MHSI system may probably provide a potential approach to researching pathogenesis 、causes of blindness and drug efficacy of DR in future.

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期刊信息
  • 《红外与毫米波学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海技术物理研究所 中国光学学会
  • 主编:褚君浩
  • 地址:上海市玉田路500号
  • 邮编:200083
  • 邮箱:jimw@mail.sitp.ac.cn
  • 电话:021-25051553
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9014
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1577/TN
  • 邮发代号:4-335
  • 获奖情况:
  • 1992、1996年获全国优秀学术期刊一等奖,1999年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8778