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光学相干层析成像技术(OCT)是一种基于低相干干涉仪的新型非入侵式或微创的结构成像技术,并被广泛用于生物医学领域。近年来,由于OCT技术在医学影像诊断方面的巨大潜力,吸引了世界科研人员的广泛关注。然而,由于大部分生物组织天然的浑浊特性,使它目前仅能应用于眼睛等透明组织或表层组织。这极大的限制了OCT技术在生物医学中的应用。纳米材料通过改变组织的光学衰减性质为我们提供了一种可以有效的改变生物组织光学特性的方法。 本文研究三种纳米材料,纳米金球(GNP),分别是25nm的和70nm的纳米金球,金棒(GNR)和二氧化钛(TiO2)。我们采用了频域OCT用于监测渗透剂的渗透过程,并获得了实时OCT图像。并通过测定特定深度OCT信号增强的数值上的变化来衡量不同纳米粒子改变组织光学性质的效果。实验结果表明25nm的纳米金球(GNP)比70nm的纳米金球具更好的渗透性,正常肝组织的衰减系数为6.2±0.87mm-1,在癌变组织中的衰减系数为8.01±1.13mm-1。在施用纳米溶液以后,25nm的纳米金球组的正常肝组织光学衰减系数从6.2±0.87mm-1下降到4.28±0.56mm-1;癌症肝组织的光学衰减系数由8.02±0.95 mm-1下降到5.16±0.48 mm-1。70nm的纳米金球组的正常肝组织的衰减系数由6.2±0.87mm-1下降到5.2±0.68mm-1;癌症肝组织的光学衰减系数由8.02±0.95下降到5.16±0.69 mm-1。并且,癌症组织跟正常组织对比中发现,在其他条件相同的情况下癌症组织相对比正常肝组织达到渗透平衡点要少用30分钟。因此我们得出结论,同种纳米金球对癌变组织中的渗透系数的影响程度与纳米金球的大小有关,纳米金球的粒径越小,改变程度就越大。在另一实验中,我们对比了8nm的二氧化钛和粒径比是4.3的纳米金棒在正常人体肝组织和癌变肝组织中的对其组织的衰减系数的影响。二氧化钛和纳米金棒的对比研究中,我们将8nm的二氧化钛颗粒(TiO2)和粒径比是4.3的纳米金棒(GNR)对于正常人体肝组织和癌变肝组织的光学衰减系数的影响做了研究。实验结果表明二氧化钛比纳米金棒具更好的渗透性,在施用纳米溶液以后,纳米二氧化钛组的正常肝组织光学衰减系数从6.2±0.87mm-1下降到4.38±0.56mm-1;癌症肝组织的光学衰减系数由8.02±0.95 mm-1下降到5.63±0.48 mm-1。纳米金棒的正常肝组织的衰减系数由6.2±0.87mm-1下降到5.2±0.68mm-1;癌症肝组织的光学衰减系数由8.02±0.95下降到5.16±0.69 mm-1。实验结果,表明不同种类的纳米粒子对癌变组织中的渗透系数的影响程度与纳米粒子的种类有关,8nm的二氧化钛的渗透性要高于粒径比是4.3的纳米金棒。 通过以上处理我们可以注意到组织光衰减的明显特征,这也为我们未来的检查诊断工作提供依据和试验基础。我们通过OCT技术并加以纳米粒子可以增加肝癌变组织和正常组织的识别度。这将为癌症的检测提供了一种新的方法。鉴于这种诊断不会破坏肝组织的完整性,在体检测我们可以做到微创,因此OCT技术再结合纳米材料的同时,虽然在应用于临床实验方面还有许多方面有待完善,但是我们可以看到光学成像系统在生物医学临床诊断和治疗中仍旧拥有非常大的应用潜力和前景。