專利名稱：一種基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光醫(yī)療設(shè)備，尤其涉及一種基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眼底由視網(wǎng)膜、眼底血管、視神經(jīng)乳頭、視神經(jīng)纖維、視網(wǎng)膜上的黃斑部，以及視網(wǎng)膜后的脈絡(luò)膜等構(gòu)成，這些部位的病變統(tǒng)稱為眼底病，眼底病對(duì)人的危害主要是影響視覺能力，嚴(yán)重的可致盲。眼底病傳統(tǒng)的治療方法有藥物治療、物理治療，但往往難以奏效。當(dāng)世界上第一臺(tái)激光器發(fā)明后，由于激光具有波長(zhǎng)一致性、方向性好等優(yōu)點(diǎn)，可通過屈光間質(zhì)針對(duì)眼球的不同目標(biāo)組織準(zhǔn)確地發(fā)揮作用，所以激光在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中首先應(yīng)用于眼科，而且最為深入。隨著科 技的發(fā)展，目前激光已成為糖尿病性眼底病變、視網(wǎng)膜血管病變、黃斑部病變、視網(wǎng)膜下新生血管的形成、視網(wǎng)膜裂孔及視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜腫瘤等許多眼底病的主要治療手段。激光治療眼底病為無痛治療，療效確切，與放射線相比，激光對(duì)人體無傷害，對(duì)正常的眼組織無損害，不需住院，不影響正常工作、生活和學(xué)習(xí)。對(duì)眼底病進(jìn)行激光治療時(shí)，現(xiàn)有的治療方法通常首先需通過靜脈注射造影劑診斷記錄眼底血管無灌注區(qū)和新生血管熒光滲漏點(diǎn)等指導(dǎo)治療；然后由病灶大小和臨床反應(yīng)來確定激光輸出功率、曝光時(shí)間、光斑大小以及治療時(shí)間等參數(shù)。這種方法的缺點(diǎn)是僅對(duì)病變偏離黃斑中心的患者適用，并且激光對(duì)治療區(qū)域附近的正常組織有一定的損壞。若激光控制不當(dāng)，過高的能量會(huì)導(dǎo)致玻璃體混濁、出血、視網(wǎng)膜脫離，嚴(yán)重影響視力。此外，激光治療結(jié)束后需重新進(jìn)行眼底血管造影評(píng)價(jià)療效，以確定是否需要補(bǔ)充治療。目前血管造影成像設(shè)備單一，且與激光治療設(shè)備分離，所處環(huán)境也不同，患者需進(jìn)行空間移動(dòng)，既浪費(fèi)時(shí)間又增加了治療風(fēng)險(xiǎn)和檢測(cè)費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)。技術(shù)方案:一種基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，包括金納米棒、治療激光源、眼底成像系統(tǒng)以及PC控制平臺(tái)；所述金納米棒采用金種子法合成，按表面活劑十六燒基三甲基溴化銨(Cetyltrimethylammonium bromide , CTAB)膠束狀模板定向生長(zhǎng),通過改變?nèi)芤褐秀y離子濃度控制金納米棒的長(zhǎng)徑比，由聚酰胺-胺型樹枝狀高分子(Polyamidoamine, PAMAM)修飾后共價(jià)連接血管造影劑卩引哚氰綠(Indocyanine green, ICG)與病理新生血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arginine-Glycine-Asparticacid, RGD)多肽，輔助進(jìn)行激光眼底病光熱治療。所述的金納米棒的長(zhǎng)徑比為4至20，其對(duì)應(yīng)縱向等離子共振吸收峰分別為808nm至2μπι左右。所述的PAMAM為4.0或5.0代聚酰胺-胺型樹型大分子，其表面具有大量帶正電荷的氨基能夠與抗體、核酸或熒光團(tuán)發(fā)生靜電作用而形成復(fù)合物。PAMAM可應(yīng)用于制備分子識(shí)別材料或醫(yī)藥、醫(yī)療等領(lǐng)域。所述的ICG為醫(yī)用血管造影劑，ICG吸收和發(fā)射近紅外光，血液中ICG吸收光譜是650 850nm,最高吸收峰在805nm ;而發(fā)射光譜約在770 880nm,最佳發(fā)射波長(zhǎng)為835nm,與本發(fā)明中所用激光波長(zhǎng)相近。帶負(fù)電的ICG與帶正電的修飾金納米棒表面的PAMAM靜電
彡口口 所述的RGD為環(huán)肽或三肽，其所帶的氨基與PAMAM的末端部分已羧基化的氨基共價(jià)結(jié)合，使金納米棒具有特異性位點(diǎn)靶性。所述的治療激光源包括半導(dǎo)體激光器、適配器、分光鏡、功率計(jì)以及裂隙燈顯微鏡。半導(dǎo)體激光器發(fā)出的近紅外激光經(jīng)適配器進(jìn)行光斑調(diào)整，通過分光鏡，由功率計(jì)進(jìn)行功率檢測(cè)。裂隙燈顯微鏡也通過分光鏡對(duì)治療中的眼底結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。所述眼底成像系統(tǒng)包括眼底照相機(jī)、共焦激光掃描眼底鏡、光學(xué)相干層析成像儀、光聲成像儀，構(gòu)成多模態(tài)多功能成像系統(tǒng)。眼底照相機(jī)、共焦激光掃描眼底鏡、光學(xué)相干層析成像儀和光聲成像儀四者可以同時(shí)工作或者按需選擇，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的眼底成像功能。所述的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，治療前靜脈注射一定劑量的所述金納米棒；所述治療激光源在安全、可預(yù)定的條件下直接均勻投射到眼底，實(shí)施非接觸照射；所述眼底成像系統(tǒng)負(fù)責(zé)治療前后眼底血管造影以便指導(dǎo)和及時(shí)評(píng)估治療效果；所述PC控制平臺(tái)負(fù)責(zé)接收并處理眼底成像系統(tǒng)高速攝影或攝像圖像，實(shí)時(shí)記錄眼底血管循環(huán)動(dòng)態(tài)情況。有益效果:本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、金納米棒由PAMAM修飾，其中PAMAM樹狀大分子是一類新型的納米級(jí)、高度分支、單分散性的聚合物，具有較大的內(nèi)部空腔和大量的端基官能團(tuán)，可與多種有機(jī)小分子或聚合物結(jié)合，安全、低毒、無免疫原 性、易被細(xì)胞吞噬，非常適宜作為藥物和基因的轉(zhuǎn)運(yùn)載體。2、RGD肽是一類含有精氨酸-甘氨酸-天冬氛酸(Arg-Gly-Asp)的短肽，作為整合素和其配體相互作用的識(shí)別位點(diǎn)，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)及細(xì)胞之間的相互作用。腫瘤細(xì)胞或病理新生血管可以特異高表達(dá)某些如ανβ 3等整合素，能高親和力結(jié)合R⑶肽，成為疾病治療的靶點(diǎn)。結(jié)合配體RGD的金納米棒能夠特異性地標(biāo)記病理血管內(nèi)皮細(xì)胞上的α νβ 3受體，進(jìn)行有效的選擇性生物成像和疾病檢測(cè)，保障靶向組織的局部加熱，防止周圍未標(biāo)記組織損傷。3、將ICG連接在金納米棒上起到保護(hù)、運(yùn)輸、增加體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，使其在眼科領(lǐng)域，尤其在眼底造影中發(fā)揮著更有效的作用。同時(shí)，可在光動(dòng)力學(xué)治療中產(chǎn)生單態(tài)氧氧化疾病組織。4、金納米棒的長(zhǎng)徑比使得其縱向等離子共振吸收峰為近紅外光區(qū)。經(jīng)近紅外激光照射后，金納米棒對(duì)近紅外區(qū)的強(qiáng)吸收特性使得光能高效地轉(zhuǎn)換為熱能，在局部范圍內(nèi)進(jìn)行選擇性加熱；由此可降低激光照射功率，避免過高能量帶來的危害，無需其他系統(tǒng)中附帶的實(shí)時(shí)安全檢測(cè)系統(tǒng)和反饋裝置。5、金納米棒用于眼底病選擇性光熱治療，照射激光功率低，可安全地進(jìn)行包括黃斑中心凹連續(xù)激光大光斑全眼底病變的治療，而且價(jià)格便宜。6、采用多種成像方法進(jìn)行眼底血管造影，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)多功能眼底成像，對(duì)治療進(jìn)行有效指導(dǎo)和實(shí)時(shí)評(píng)估。
7、集合了新型納米探針制備、激光光熱治療和ICG血管造影，簡(jiǎn)化了眼底病激光治療過程，使整個(gè)治療安全、穩(wěn)定、有效。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的金納米棒的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的治療激光源的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的眼底成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:
1、金納米棒 2、治療激光源 3、眼底成像系統(tǒng) 4、PC控制平臺(tái) 5、人眼 6、半導(dǎo)體激光器 7、適配器8、分光鏡 9、功率計(jì) 10、裂隙燈
顯微鏡 11、眼底照相機(jī) 12、主分光鏡 13、共焦激光掃描眼底鏡 14、光學(xué)相干層析成像儀 15、光聲成像儀。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。圖1示出了本發(fā) 明的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，包括金納米棒1、治療激光源2、眼底成像系統(tǒng)3以及PC控制平臺(tái)4。所述的金納米棒I是由PAMAM修飾后共價(jià)連接吲哚氰綠ICG與病理新生血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性多肽(α νβ 3蛋白R(shí)GD序列)的納米探針，如圖2所示。所述的治療激光源2，包括半導(dǎo)體激光器6、適配器7、分光鏡8、功率計(jì)9及裂隙燈顯微鏡10，如圖3所示。半導(dǎo)體激光器6發(fā)出的近紅外激光經(jīng)適配器7進(jìn)行光斑調(diào)整，通過分光鏡8，由功率計(jì)9進(jìn)行功率檢測(cè)。裂隙燈顯微鏡10也通過分光鏡8對(duì)治療中的人眼5眼底結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。所述的眼底成像系統(tǒng)3，包括眼底照相機(jī)11、主分光鏡12、共焦激光掃描眼底鏡13、光學(xué)相干層析成像儀14、光聲成像儀15,如圖4所不。眼底照相機(jī)11位于主分光鏡12之前的光路上，負(fù)責(zé)普通的光學(xué)眼底血管造影。共焦激光掃描眼底鏡13、光學(xué)相干層析成像儀14、光聲成像儀15三種成像方式同光路經(jīng)主分光鏡12對(duì)人眼5進(jìn)行多模態(tài)多功能成像，提供豐富多樣、互補(bǔ)的圖象信息。上述的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，在進(jìn)行治療前給患者靜脈注射一定劑量的金納米棒1，治療激光源2在安全、可預(yù)定的條件下直接均勻投射到人眼5的眼底，實(shí)施非接觸照射，眼底成像系統(tǒng)3負(fù)責(zé)治療前后眼底血管造影以便指導(dǎo)和及時(shí)評(píng)估治療效果，PC控制平臺(tái)4負(fù)責(zé)接收并處理眼底成像系統(tǒng)高速攝影或攝像圖像，實(shí)時(shí)記錄眼底血管循環(huán)動(dòng)態(tài)情況。
權(quán)利要求
1.一種基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，其特征在于:包括金納米棒、治療激光源、眼底成像系統(tǒng)以及PC控制平臺(tái)；所述金納米棒采用金種子法合成，按表面活劑十六烷基三甲基溴化銨膠束狀模板定向生長(zhǎng)，通過改變?nèi)芤褐秀y離子濃度控制金納米棒的長(zhǎng)徑比，由聚酰胺-胺型樹枝狀高分子修飾后共價(jià)連接血管造影劑吲哚氰綠與病理新生血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽，輔助進(jìn)行工作。
2.按權(quán)利要求1所述的基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，其特征在于:所述金納米棒的長(zhǎng)徑比為4至20，其對(duì)應(yīng)縱向等離子共振吸收峰分別為808nm至2 μ m。
3.按權(quán)利要求1所述的基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，其特征在于:所述PAMAM為4.0或5.0代聚酰胺-胺型樹型大分子，其表面具有大量帶正電荷的氨基能夠與抗體、核酸或熒光團(tuán)發(fā)生靜電作用而形成復(fù)合物。
4.按權(quán)利要求1所述的基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，其特征在于:所述的ICG為醫(yī)用血管造影劑，ICG吸收和發(fā)射近紅外光，血液中ICG吸收光譜是650 850nm，最高吸收峰在805nm ;而發(fā)射光譜約在770 880nm，最佳發(fā)射波長(zhǎng)為835nm ;帶負(fù)電的ICG與帶正電的修飾金納米棒表面的PAMAM靜電結(jié)合。
5.按權(quán)利要求1所述的基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，其特征在于:所述的RGD為環(huán)肽或三肽，其所帶的氨基與PAMAM的末端部分已羧基化的氨基共價(jià)結(jié)合。
6.按權(quán)利要求1所述的基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，其特征在于:所述的治療激光源包括半導(dǎo) 體激光器、適配器、分光鏡、功率計(jì)以及裂隙燈顯微鏡；半導(dǎo)體激光器發(fā)出的近紅外激光經(jīng)適配器進(jìn)行光斑調(diào)整，通過分光鏡，由功率計(jì)進(jìn)行功率檢測(cè)；裂隙燈顯微鏡也通過分光鏡對(duì)治療中的眼底結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。
7.按權(quán)利要求1所述的基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，其特征在于:所述眼底成像系統(tǒng)包括眼底照相機(jī)、共焦激光掃描眼底鏡、光學(xué)相干層析成像儀、光聲成像儀，構(gòu)成多模態(tài)多功能成像系統(tǒng)；眼底照相機(jī)、共焦激光掃描眼底鏡、光學(xué)相干層析成像儀和光聲成像儀四者可以同時(shí)工作或者按需選擇，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的眼底成像功能。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于金納米棒的眼底病激光光熱治療系統(tǒng)，包括金納米棒、治療激光源、眼底成像系統(tǒng)以及PC控制平臺(tái)；所述金納米棒采用金種子法合成，按表面活劑十六烷基三甲基溴化銨膠束狀模板定向生長(zhǎng)，通過改變?nèi)芤褐秀y離子濃度控制金納米棒的長(zhǎng)徑比，由聚酰胺-胺型樹枝狀高分子修飾后共價(jià)連接血管造影劑吲哚氰綠與病理新生血管內(nèi)皮細(xì)胞特異性精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽，輔助進(jìn)行工作。
文檔編號(hào)A61K49/00GK103083133SQ20131000778
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者王緯超, 任秋實(shí) 申請(qǐng)人:北京大學(xué)