甘油对皮肤光透明特性影响的拉曼光谱研究

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拉曼光谱技术是一种很有潜力的无损检测技术。由于拉曼光谱对组织病理相关的分子结构的微小变化很敏感,空间分辨率很高,不会导致自发荧光和光漂白作用,对水不敏感,样品易准备,使得它能用在很多种疾病的临床检测中。近年来,拉曼光谱技术已经被广泛用于很多疾病的无损医学检测研究中。它能够早期地、在体地诊断很大一部分由组织分子改变所引起的皮肤疾病。然而,由于皮肤组织的高散射特性,光在皮肤组织中的穿透深度有限,使得传统拉曼只能检测到皮肤组织的近表层区域,这就大大地限制了拉曼检测技术的应用范围。  在生物组织的光学成像中,我们应用光透明技术能够有效解决由光衰减所致的光穿透性不足的问题。这是由于光透明剂的应用能够降低组织的随机散射,提高光在组织中的穿透深度,从而使得深层次的组织能够被检测到。光透明技术能够解决光在皮肤组织中穿透深度不足的问题,如果把光透明技术应用到拉曼光谱检测中,将会大大提高拉曼光谱在皮肤组织中的检测深度,从而拓展拉曼光谱的应用范围,为皮肤疾病的早期检测带来新的希望。  本论文将拉曼光谱技术和光透明技术结合起来应用于皮肤组织的检测中,对其有效性和可靠性进行了研究,拓展了拉曼光谱技术和光透明技术的应用范围,为这两种技术在临床上的应用提供理论和实验依据。  主要研究内容及其结果如下:  1)对猪皮表面(0μm)和皮肤下100μm,200μm,300μm,400μm处的拉曼光谱进行研究。实验结果表明,随着检测深度的增加,猪皮的拉曼光谱强度逐渐下降。在皮肤下400μm附近,拉曼光谱的大部分拉曼峰消失。通过与猪皮切片在皮肤下100μm,200μm,300μm,400μm处的拉曼光谱对比发现,皮肤下400μm附近拉曼光谱大部分拉曼峰的消失并不是由于组织的结构和成分发生改变,而是由于拉曼光谱检测深度的限制。  2)对比了施加甘油之前和施加甘油0min,15min,30min,45min,60min,和75min后皮肤表面(0μm)和皮肤下100μm,200μm,300μm,400μm处的拉曼光谱。结果表明,与施加甘油前相比,施加甘油后皮肤各层的拉曼光谱的拉曼峰强度有很大程度的增加。并且这种增强效果随着时间的持续不断提高,在60min时达到最好增强效果。  3)对比了分别施加80%,60%,40%甘油后0min,15min,30min,45min,60min以及75min皮肤表面(0μm)和皮肤下100μm,200μm,300μm,400μm处的拉曼光谱。结果表明,甘油对猪皮组织各层拉曼峰的增强效果与甘油的浓度相关,施加的甘油浓度越大,增强效果越好。  4)对比了猪皮切片和分别施加80%,60%,40%甘油60min后的猪皮在100μm,200μm,300μm,400μm处的拉曼光谱拉曼峰位置。结果表明,施加各种浓度的甘油后,猪皮组织各个深度的本征拉曼峰的位置几乎没有偏移。这说明施加甘油对猪皮组织的组织结构和分子特性没有什么影响,能够保持猪皮组织拉曼光谱的准确性和可靠性。
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