基于切伦科夫效应的生物成像技术可行性分析与改进方法探究

随着分子影像技术的蓬勃发展,传统生物光学成像技术面临着背景干扰过高、荧光染色剂毒性大、稳定性不高等问题。切伦科夫光作为一种特殊的核素激发可见光,理论上存在着可作为一种新型生物成像技术的可能,可避免传统生物光学成像技术的不足。本文采用蒙特卡罗方法计算程序Geant4,模拟18F、131I、32P三种不同放射性核素在肌肉组织内产生切伦科夫光并穿透出体外成像的过程,研究验证了切伦科夫光生物成像的可行性;并对切伦科夫光生物成像的物理机理和影响因素进行了分析。此外,研究还发现切伦科夫光生物成像技术的最大难题在于切伦科夫光的组织穿透性较低,导致深层组织成像质量较差。本文经过研究提出将切伦科夫光光子波长"红移"至650 nm以上的改进方法,可有效增强切伦科夫光的组织穿透性,改善成像质量。     

甚高能大气切伦科夫望远镜中的光补偿系统及其产生的噪声

本文介绍在甚高能（１０１１～１０１３ｅＶ）大气切伦科夫望远镜中用于稳定光电倍增管阳极电流的光补偿系统，并给出了其产生的噪声水平。     

纳米核药的研究进展

本文对近十年纳米核药的研究进展进行综述,展望其发展方向。纳米载体材料以生物材料如脂质体或生物友好材料如磷酸盐、羟基磷灰石等为主。根据诊断和治疗目的选择核素,如¹³¹I、¹¹¹In、¹²⁵I、¹⁶⁶Ho、¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y、²²⁵Ac等。制备方法包括纳米粒子后辐照活化法、包覆法和吸附法等。大量预临床试验结果表明,纳米核药对肿瘤诊治具有较好的特异性,是肿瘤诊治和个性化医疗研究的重要方向。     

光聚合一步可控合成表面氨化的核壳型超顺磁性纳米凝胶及其表征

用部分还原共沉淀结合离心分离合成超顺磁性Fe3O4纳米粒子,以其为核,N-（2-氨乙基）甲基丙烯酰胺盐酸盐N-（2-Aminoethyl）methacrylamide,AEM·HCI）为单体,N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺（MSA）为交联剂,采用光聚合原位一步合成粒径可控的表面氨化的超顺磁性核壳型Fe3O4纳米凝胶。探索了单体、交联剂量及光照时间对纳米凝胶粒径的影响,并用动态光散射仪（DLS）、TEM、FTIR、TGA、UV、多功能磁测量仪等表征了纳米凝胶的粒径、粒径分布、形貌、结构、磁响应性及稳定性。结果表明：改变单体、交联剂量及光照时间可得到不同粒径、粒径分布均匀的超顺磁性纳米凝胶;与Fe3O4纳米粒子相比,纳米凝胶的磁饱和强度略有降低,但其高的Zeta电位使其稳定性大大提高。     

针对新冠肺炎的放射性治疗药物研究

基于核技术在现代医学中有十分广泛的应用,本工作提出用放射性药物治疗新型冠状病毒肺炎或其他冠状病毒引发疾病的颠覆性创新思路.围绕该思路进行了可行性分析、理论计算和实验工作,完成了目标药物分子的设计和制备;进行了其与新冠病毒刺突蛋白受体结合域(RBD)的亲和力以及和新冠病毒假病毒粒子的结合评价;进行了放射性药物分子的制备、...     

131I标记卟啉化合物结合光动力治疗对肿瘤生长的抑制作用

利用放射性核素¹³¹I标记了卟啉化合物TPPOH和TPPNH₂得到¹³¹I-TPPOH和¹³¹I-TPPNH₂。建立了接种人肝癌细胞系SMMC-7721的裸鼠皮下肿瘤模型。将¹³¹I-TPPOH和¹³¹I-TPPNH₂直接注入肿瘤,考察了卟啉化合物、¹³¹I和光照对肿瘤生长的抑制效果。结果显示,¹³¹I-TPPOH和¹³¹I-TPPNH₂在注射14 d后仍大量滞留在肿瘤组织中。在β射线和光动力的双重作用下,两种¹³¹I标记的卟啉化合物均表现出对肿瘤生长较强的抑制能力。以上结果提示,基于“卟啉+¹³¹I+光动力治疗”结合的概念可开发一种新的实体肿瘤治疗剂。     

生长抑素受体介导放射性核素治疗神经内分泌肿瘤的临床研究进展

已进入临床应用的放射性核素标记生长抑素类似物有^111In-奥曲肽、^90Y-奥曲肽、^177Lu-奥曲肽和^90Y-兰瑞肽。这些药物与神经内分泌肿瘤过度表达的生长抑素受体（Somatostatin Receptor，SSTR）相结合，起到内照射和化疗的双重治疗作用。已有的研究表明，SSTR介导的放射性核素治疗神经内分泌肿瘤疗效较好，且无严重的毒副作用，是一种有发展前景的神经内分泌肿瘤的治疗方法。^177Lu-奥曲肽和^90Y-兰瑞肽的疗效更好，完全缓解和部分缓解率可达40％以上，稳定状态高达45％。     

济南微型中子源反应堆退役的放射性核素调查

对济南微堆反应堆容器上筒节、水池材料、水净化树脂及废物现场取样进行放射性核素调查,并详细介绍了对水池材料的调查。被调查的材料中放射性核素主要包括⁶⁰Co、¹⁵²Eu、¹³⁷Cs和⁵⁴Mn,反应堆容器正下方的池底材料中放射性核素活度浓度较高。调查结果表明：反应堆容器上筒节、堆水净化树脂及废物均为低放废物,部分水池材料也应作为低放废物进行剥离。调查采用标准物质GBW08304a进行质量控制,测量值与标准值在±15%内一致。     

肿瘤间质介入β核素治疗过程中的数学模型

为了给定量优化肿瘤间质介入放射性核素治疗方案提供理论依据。通过分析肿瘤间质介入核素治疗的全过程,对过程中的吸收剂量、剂量效应及疗效预测三个层次的数学模型进行理论探讨。给出了肿瘤组织中吸收剂量率及克隆源性细胞存活率的时空分布计算公式,并导出了肿瘤的控制概率计算公式。     

合肥光源束流输运线线性光学参数设计研究

合肥光源由800MeV电子储存环、200MeV直线加速器和束流输运线组成。束流输运线线性光学参数是影响束流传输效率和储存环注入效率的关键因素。在分析合肥光源现束流输运线性能基础上,重新优化设计输运线聚焦结构。新设计在改善输运线与储存环之间Twiss参数和色散函数匹配基础上,更好地控制传输过程中束流包络,并减轻了开关磁铁幅度抖动对传输束流末态位置的影响。通过优化光学参数设计,束流传输效率将明显改善,同时参数匹配将有利于提高储存环注入效率。并且,新设计中的主磁铁磁场强度较低,输运线具备传输800MeV束流的能力。     

熔盐反应堆——放射化学创新发展的新源泉

本文从放射化学视角简略介绍了熔盐堆及其在钍铀燃料循环应用中的优势,然后叙述了与熔盐堆相关的放射化学研究的三个方向:即燃料供给、辐照后燃料的再处理以及熔盐堆运行的工艺监测和核素诊断。在燃料的再处理中推荐了一种类似文献报道的AIROX流程的干法后处理的新技术路线,指出其在熔盐堆在线燃料处理中的优点和重要价值。由于熔盐堆的运行中存在大量的化学与放射化学问题,因此熔盐堆堪比"化学堆",放射化学监测和诊断对于熔盐堆的运行有极其重要的意义。由此可见,熔盐堆研发促使形成了放射化学的一门新的分支学科——以监测和诊断为目标的熔盐反应堆化学。最后给出了放射化学工作者在熔盐堆发展过程中应该注意的若干建议。     

放射性核素标记胃泌素及其类似物在肿瘤显像和治疗中的研究进展

胃泌素是一种脑肠肽,在中枢神经系统中可以作为神经递质,在外周组织中尤其是胃肠道可以看作是激素。胃泌素的功能是通过与细胞胆囊收缩素-B/胃泌素受体相互作用实现的。在核医学靶向诊断和治疗中已将胆囊收缩素-B/胃泌素受体作为靶组织来研究。胆囊收缩素-B/胃泌素受体可以在甲状腺髓样癌、小细胞肺癌、卵巢癌和胃肠内分泌肿瘤等胃泌素受体阳性的肿瘤中过度表达。放射性核素标记的胃泌素可以与多种肿瘤组织的胃泌素受体特异性地结合,可诊断和治疗胃泌素受体阳性肿瘤。本文对胃泌素及类似物在肿瘤的显像和治疗的应用进行了综述。     

合肥光源钮扣型束流位置检测器的设计计算

对合肥光源中使用的钮扣型束流位置检测器进行了相关参数的计算,计算了水平和垂直方向的灵敏度。对内在分辨率和传输功率进行了估算。用优化后的检测器安装位置参数对束流位置进行了高精度数值仿真,对测量数据用差比和和对数比方法进行处理,得到直观的mapping图和拟合多项式。对束流和信号进行仿真拟合,当束流位移从（0mm,0mm）到（4mm,4mm）时,归一化和信号的变化小于5×10－3。     

合肥光源波荡器光束线光位置检测器

研制了合肥光源波荡器光束线刀片型光位置检测器。在不同波荡器狭缝下,对刀片电极的光电流进行了测量,并对其进行了标定,得到了灵敏度和同步光中心位置,如在狭缝为40mm时,水平方向和垂直方向的灵敏度分别为0.0015mm^-1 和0.8522mm^-1。为了改进刀片型光位置检测器,给出了一种交错刀片型光位置检测器的设计,该检测器将狭缝为40mm时的水平灵敏度提高到0.551mm^-1。     

α放射性核素靶向治疗研究进展:α核素的制备与分离北大核心CSCD

α放射性核素靶向治疗(targeted alpha therapy,TAT)技术作为一种很有前景的肿瘤放疗手段近些年来正不断发展。因α放射性核素具有线性传能密度(linear energy transfer,LET)高、射程短、放射生物学效应和细胞毒性强等特点,TAT在微小肿瘤、散在性肿瘤及发生微转移肿瘤的治疗上展现出了独特的优势。但是,由于可用于TAT的α核素来源非常有限,且其制备和纯化也十分困难,这就导致α核素的获取成为了制约TAT技术发展的主要因素之一。针对α放射性核素靶向治疗中α核素的获取问题,本文从核素的性质、制备技术及分离方法的角度对几种适用于靶向治疗的α放射性核素(^(225)Ac、^(213)Bi、^(212)Pb、^(212)Bi、^(227)Th、^(223)Ra、^(230)U、^(226)Th、^(211)At、^(149)Tb)的研究现状进行了概述。     

A Data Acquisition and Experiment Control System for High-Data-Rate Experiments at the National Synchrotron Light Source

A data acquisition and experiment control system for experiments at the Biology Small-Angle X-ray Scattering Station at the National Synchrotron Light Source has been developed based on a multiprocessor, functionally distributed architecture. The system controls an x-ray monochromator and spectrometer and acquires data from any one of three position-sensitive x-ray detectors. The average data rate from the position-sensitive detector is ~ 106 events/sec. Data is stored in a one megaword histogramming memory. The experiments at this Station require that x-ray diffraction patterns be correlated with timed stimuli at the sample. Therefore, depending on which detector is in use, up to 103 time-correlated diffraction patterns may be held in the system memory simultaneously. The operation of the system is functionally distributed over four processors communicating via a multiport memory.