CN102284066A - 液体石蜡作为光透明增强剂的新用途 - Google Patents
液体石蜡作为光透明增强剂的新用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102284066A CN102284066A CN 201110117478 CN201110117478A CN102284066A CN 102284066 A CN102284066 A CN 102284066A CN 201110117478 CN201110117478 CN 201110117478 CN 201110117478 A CN201110117478 A CN 201110117478A CN 102284066 A CN102284066 A CN 102284066A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical
- liquid paraffin
- optical transparency
- agent
- biological tissue
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 72
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 claims description 68
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerol group Chemical group OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 10
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 claims description 8
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 claims description 8
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 claims description 8
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 7
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims description 4
- 229940058015 1,3-butylene glycol Drugs 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019437 butane-1,3-diol Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 55
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 45
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 41
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 29
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 28
- LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N Chinese gallotannin Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N 0.000 description 24
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 24
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 21
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 19
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 2
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 2
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 210000004177 elastic tissue Anatomy 0.000 description 2
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 108010022579 ATP dependent 26S protease Proteins 0.000 description 1
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 1
- 208000003556 Dry Eye Syndromes Diseases 0.000 description 1
- 208000034347 Faecal incontinence Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003679 cervix uteri Anatomy 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 230000001086 cytosolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 1
- 210000003722 extracellular fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 235000001727 glucose Nutrition 0.000 description 1
- 229960005150 glycerol Drugs 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 229960001855 mannitol Drugs 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 231100000435 percutaneous penetration Toxicity 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 210000003932 urinary bladder Anatomy 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
液体石蜡作为光透明增强剂的新用途。采用液体石蜡作为光透明增强剂与水溶性光透明剂混合，涂敷在被探测样品表面，利用液体石蜡的保湿与水溶性光透明剂对生物组织高渗透及脱水之间的协同作用，可以平滑生物组织内部的折射率分布，降低生物组织结构的变形，减小生物组织对光的散射，提高光学检测方法在生物组织中的探测深度及内部透射、散射或反射光信号的强度，获得组织内部的更多信息。该发明将推动光学检测方法在生物医学领域、临床与非临床研究中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及光透明技术，特别涉及到液体石蜡作为光透明增强剂提高光学检测方法在生物组织中的探测深度的新用途。
背景技术
光学检测方法，如光谱测量、偏振成像、共聚焦成像、荧光测量和光学相干层析术等方法，相对于X射线计算层析（X-CT）、核磁共振（MRI）和超声等医学检测技术，在安全、成本以及光与生物组织相互作用所表现出的光学特性在灵敏度和分辨率等方面有独特的优势。但是，由于生物组织复杂的形态学结构和内部组分的折射率变化使得生物组织对输入光表现出强的多次散射，尤其在可见和近红外治疗和诊断的光学窗口。多次散射衰减了到达内部组织的有效光强度，降低了探测深度和图像对比度，因此限制了光学检测方法的临床应用。
而光透明技术被认为可以有效减小多次散射，改善生物组织的光学诊断效果。光透明技术安全、无损、简单且廉价，对生物组织内部信号探测、结构和功能成像具有十分重要的意义。其中，选择合适的高渗和生物兼容的试剂成为其中的研究热点，通过把合适的试剂在组织表面局部涂敷或直接注射入组织内部可以减小细胞内部和细胞间的折射率不匹配。
光透明剂的选择多基于经验，主要考虑试剂的物理特性，包括分子量、渗透压以及折射率等。国内外报道的可作为光透明剂的化学试剂有甘油、甘油-水溶液、聚乙二醇、葡萄糖、丙二醇、聚丙二醇、甘露醇、1,3-丁二醇和1,4-丁二醇等。这些光透明剂的共同特点是：生物可适性，可作为食品添加剂或护肤品成分，对生物组织无损无害；具有较高的折射率，它们的折射率在1.38-1.55之间；有一定的渗透压和粘性；多是水溶性试剂。但是单纯使用这些水溶性试剂可能会造成组织脱水，改变生物组织的结构。
另外，生物组织表面的保护层通常会阻碍光透明剂的扩散。以皮肤组织为例，表皮的角质层作为皮肤的保护层，是一种致密介质，它的屏障作用阻碍了透明剂的扩散，使这些试剂很难穿过完整人类皮肤。实践中常采用剥除术、微晶磨皮术、激光切除皮肤表面等方法去除皮肤角质层，或超声光热波及针注射等物理方法将光透明剂直接送入真皮层。
液体石蜡是一种高度提纯的矿物油，属于脂溶性试剂，它被广泛用于化妆品或皮肤药膏基质，用于保持皮肤的水分。此外，液体石蜡还有许多其它的临床应用：可被用于治疗便秘或大便失禁；可作为眼药膏的基质，缓解干眼症和刺激等。作为皮肤科药物和保湿剂，液体石蜡可以使角质层紧密，提高皮肤表面的光滑度。目前还没有关于液体石蜡作为光透明增强剂的相关专利或文献报道。
发明内容
本发明的目的是解决现有光透明剂会造成组织脱水、改变生物组织结构以及难于穿过生物组织表层等问题，提供一种液体石蜡作为光透明增强剂的新用途。
本发明利用液体石蜡是一种脂溶性试剂的特点，把它与水溶性光透明剂以一定比例混合，涂敷在被探测生物组织表面，可以提高光学检测方法对生物组织的探测深度。
为此，本发明提供了一种液体石蜡作为光透明增强剂的新用途，用于增强光透明剂的透光性能，提高光的穿透深度。
所述液体石蜡的新用途具体是，将液体石蜡与水溶性光透明剂混合，涂敷在被探测生物组织表面，用于增强光的穿透深度，提高光学检测方法对生物组织的探测深度。
所述的水溶性透明剂是甘油、甘露醇、葡萄糖、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇以及它们的混合物。
所述的液体石蜡与水溶性光透明剂的体积比的范围在1:9到7:3之间。
所述的光学检测方法指与反射、散射或透射相关的光学成像方法或光谱检测方法。
所述的生物组织包括活体组织和离体组织。
本发明的优点在于：液体石蜡已被广泛地应用于各种化妆品和药物中，对人体无毒无害；所配制的以一定比例混合的液体石蜡与水溶性光透明剂的混合溶液涂敷在生物组织上时可提高光透明剂的穿透速度，降低组织形变，可在长时间内保持好的光透明效果；同时由于它合适的折射率可进一步提高内部组织的折射率匹配效果，显著提高光的穿透能力。
附图说明
图1为光学相干层析术测试系统示意图；
图2为涂敷不同浓度液体石蜡的甘油溶液的光透明效果图；
图3为涂敷不同浓度液体石蜡的甘油溶液后组织厚度随时间推移的变化情况；
图4为涂敷40%液体石蜡的甘油溶液的大鼠皮肤的光学相干层析图像；其中，（a）是未涂敷试剂的大鼠皮肤的光学相干层析图像，（b）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液10分钟时的大鼠皮肤的光学相干层析图像，（c）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液20分钟时的大鼠皮肤的光学相干层析图像，（d）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液30分钟时的大鼠皮肤的光学相干层析图像，（e）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液40分钟时的大鼠皮肤的光学相干层析图像；
图5为涂液体石蜡与甘露醇的大鼠皮肤的光学相干层析图像；（a）是未涂敷试剂的大鼠皮肤的光学相干层析图像，（b）是涂液体石蜡与甘露醇的体积比为5:1的混合试剂的光学相干层析图像；
图6为涂液体石蜡与甘油混合溶液的人体皮肤的光学相干层析图像；（a）是未涂敷试剂的人体皮肤的光学相干层析图像，（b）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液5分钟时的人体皮肤的光学相干层析图像，（c）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液10分钟时的人体皮肤的光学相干层析图像，（d）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液15分钟时的人体皮肤的光学相干层析图像，（e）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液20分钟时的人体皮肤的光学相干层析图像，（f）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液25分钟时的人体皮肤的光学相干层析图像，（g）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液30分钟时的人体皮肤的光学相干层析图像，（h）是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液35分钟时的人体皮肤的光学相干层析图像。
具体实施方式
一、本发明提供的液体石蜡作为光透明增强剂新用途的原理分析
本发明的原理是：生物组织内部折射率的不均匀导致进入组织内部的探测光发生多重散射，导致了透射和背向散射或反射的有效光功率的下降，从而限制了光的探测深度。
一般认为，生物组织中局部折射率的变化是由连续的组织纤维、细胞器、细胞核、黑色素颗粒等所谓的散射粒子引起的。细胞核和细胞器的折射率约为1.39~1.42；胶原纤维和弹性纤维的折射率在1.47左右；而通常被认为是基底物质的细胞间液和细胞质的折射率在1.36附近。散射粒子与基底物质存在较大的折射率差，因此引起了光的剧烈散射。
通常采用的光透明剂的折射率在1.38-1.55之间，当它们进入生物组织内部时，由于渗透压差，使得水从组织间隙或细胞外和细胞内的间隙中流出，引起局部脱水，导致基底物质排列更加紧密，使基底物质的折射率增加，提高了散射粒子和基底物质间的折射率的匹配度。同时，光透明剂替代了组织间隙或细胞间的水，能够更好地和具有较高折射率的胶原纤维和弹性纤维相匹配，这样进一步降低了光的散射。因此，光透明剂可有效地减小组织内部的折射率梯度实现折射率匹配，降低光散射。
作为生物组织的保护层，生物组织的表层往往是一种致密介质，外部分子很难渗入，尤其是亲水性的试剂，它们穿过表层的速度很慢，无法取得好的透明效果。亲脂性试剂具有膜穿透能力，可被用于药物传输的载体。因此，如果把亲水性和亲脂性试剂以一定比例混合，将有效提高光透明技术的透明效果，同时提高经皮穿透速度。液体石蜡，作为一种亲脂性试剂，它的折射率在1.47左右，从折射率来说可以满足光的折射率匹配对光透明剂的要求，当把它与水溶性试剂混合时，可以起到协同的透明作用，提高水溶性试剂在组织深层的经皮渗透效果，同时液体石蜡具有保湿的功能，可以减小水分蒸发，补偿水溶性试剂在经皮穿透时引起的组织失水，减小组织形变。
以皮肤组织为例，当把这种混合试剂涂敷在皮肤表面时，在液体石蜡的协同作用下，使得水溶性试剂可以快速穿过角质层，在组织内部逐渐渗透提高光的透明效果，同时在液体石蜡的保湿功能的作用下，水分损失和水分保持趋近于平衡状态。因此，这种混合试剂可以在较长时间内保持最佳的光透明效果。
总之，利用液体石蜡亲脂性的膜穿透能力和亲水性试剂在生物组织内部的透明效果的共同作用，可以获得最佳的光透明效果。
二、液体石蜡作为光透明增强剂的效果实验
光学相干层析术利用宽带光波场的低相干性来探测被测组织内部不同深度处或表面的散射光信号, 从而获得其二维或三维图像信息或光谱信息。本发明采用该方法探测生物组织的内部信息，来检验液体石蜡与水溶性试剂混合后的增透效果。
采用的基于迈克尔逊干涉原理的光学相干层析术测试系统的结构示意如图1所示。图1中，1-宽带光源；2-聚焦镜；3-样品；4-平移台，用于样品的二维移动，获得二维图像；5-半透半反镜；6-聚焦镜；7-反射镜；8-光探测器。光学相干层析术中所使用的宽带光源的中心波长可在600 nm～1800 nm范围。获得以下实施例的结果所用光学相干层析系统的宽带光源1的中心波长均为1550 nm。获得以下实施例结果的图像增强剂每次涂敷的用量在30～60微升。本发明实施例均以与人体皮肤模型最相近的大鼠皮肤作为探测样品，完成所有的离体实验，测试随时间推移光透明效果和组织厚度的变化；并用人体皮肤完成活体实验，测试对活体组织的光透明效果。大鼠表皮的毛发已被去除，并放置于0.9%的NaCl溶液中保存。每次取8 mm*10 mm大小的大鼠鼠皮用于实验。
评价方法：本发明采用区域强度比(RIR)来定量计算试剂涂敷前后内部组织信号的提高情况。RIR被定义为内部组织和表面的信号强度比，可以被表示为下式：
其中N 1和N- 2分别为内部和表面区域的像素数，g(x, y)是采集的光学相干层析图像的灰度值。分别从采集到的图像上表示组织内部和组织表面的地方取同样大小的区域，分别计算它们的灰度平均值，然后求它们的比值，即为RIR。RIR越高，内部组织信号提高的越多。
实施例1
实验目的：比较以不同比例混合的液体石蜡和水溶性光透明试剂的混合溶液与纯的水溶性光透明剂的光透明效果。
实验材料：本实施例以液体石蜡和甘油的混合溶液为例加以说明。分别配制液体石蜡在混合溶液中的体积浓度为10%、20%、30%、40%、50%、60%和70%的甘油溶液，它们对应液体石蜡和甘油的体积比分别为1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4和7:3。均匀混合。为了获得随时间变化的精确的光透明测试结果，测试样品采用离体的大鼠的鼠皮。大鼠为成年鼠，体重约500克。
实验方法：每个浓度液体石蜡的甘油溶液（下称混合溶液）分别测试5个样品。首先采用光学相干层析测试系统采集三幅未涂敷试剂的样品的光学相干层析图像，计算它们RIR的平均值作为基准。然后取30～60微升的某一浓度的液体石蜡的甘油溶液涂敷在样品上，使用光学相干层析术测试系统连续采集样品的光学相干层析图像，获得一组光学相干层析图像，计算这些图像的RIR值。对每个浓度的混合溶液共可获得5组RIR值。用每组最大的RIR值除以基准，得到该样品的相对RIR值。对每个浓度下的5个样品的相对RIR值求平均，用这个平均值来评价图像对比度的提高程度。
实验结果和结论：对所有浓度的混合溶液和纯甘油按照相同的实验和计算方法获得其平均的相对RIR值来评价这些试剂的光透明效果。不同浓度的混合溶液的光透明效果图如附图2所示。图中采用深度分别为350 μm和550 μm地方的区域作为内部区域，分别判断这两个区域与表面区域的RIR值来说明光透明的效果。实线和虚线分别代表在350 μm和550 μm深度位置上的相对RIR的平均值。0%浓度表示液体石蜡的浓度为0，即为纯甘油。从图中可以看出，所有浓度下的相对RIR的平均值均大于1，说明所有浓度下的试剂在涂敷到样品上时都增加了内部信号的强度，即增加了光的穿透能力。而且我们看到，无论在350 μm还是550 μm深度处，混合了液体石蜡的甘油溶液的光透明效果均比纯甘油的透明效果要好，说明液体石蜡起到了光透明增强剂的效果，其中以30%-50%浓度的结果最佳。
实施例2
实验目的：测试不同浓度的混合溶液在涂敷到样品上后，样品厚度随时间推移的变化情况，反映生物组织的脱水和形变情况。
实验材料：配制同实施例1的混合溶液。测试样品为离体的大鼠鼠皮。大鼠为成年鼠，体重约500克。
实验方法：为了模拟生物有机体在体环境，样品被浸泡在生理盐水中，可以有效防止空气引起的水损失，这样厚度变化主要由试剂本身引起。在涂敷了试剂后，保持光学相干层析术测试系统聚焦镜2和平移台4的距离不变。实验测试方法同实施例1，对涂敷每个浓度混合溶液的样品均获得一组随时间推移的光学相干层析图像，利用光学相干层析图像中生物组织和背景交界面的高度变化来反映组织厚度的变化。
实验结果和结论：涂敷不同浓度液体石蜡的甘油溶液后，组织厚度随时间推移的变化情况如附图3所示。图中给出了涂敷不同浓度混合溶液后组织厚度随时间的变化情况。10%和70%浓度的实验结果与20%和60%浓度的实验结果基本相同，考虑到图的清晰性，图中只给出了0%、20%、30%、40%, 50%和60%浓度的实验结果。0%浓度表示液体石蜡的浓度为0，即为纯甘油。从图中可以看到，在涂敷纯甘油后，随着时间的推移，组织厚度有明显的变化；混合溶液在液体石蜡低浓度时，组织厚度也有明显的变化，但要小于纯甘油的变化，而随着液体石蜡在混合溶液中体积分数的增加，组织厚度的变化量在一定时间内（5分钟~35分钟）基本可以维持稳定。这说明在水溶性的甘油中添加的液体石蜡起到了保湿的作用，降低了生物组织的水损失和形变。
实施例3
实验目的：为了直观地显示涂敷混合溶液后的光透明效果，本实施例给出涂敷40%液体石蜡的甘油溶液随时间推移的样品光学相干层析图像与不涂试剂的样品的光学相干层析图像。
实验材料：40%液体石蜡的甘油溶液。测试样品仍为离体的大鼠鼠皮。大鼠为成年鼠，体重约500克。
实验方法：同实施例1。
实验结果和结论：实验结果如附图4。其中，图4(a)为未涂敷试剂的样品的光学相干层析图像，图4(b)-4(e)分别是涂敷40%混合溶液后10分钟、20分钟、30分钟和40分钟采集的样品的光学相干层析图像。从这些图像可以看出，相对于(a)图，涂敷试剂后，检测深度均有所提高并且组织内部细节更加明亮和容易辨识,而且在10~40分钟内光增强效果基本是稳定的。
实施例4
实验目的：为了进一步显示液体石蜡与其它水溶性光透明剂以不同比例混合后的光透明效果，本实施例给出了涂敷液体石蜡和甘露醇的混合试剂的样品的光学相干层析图像。
实验材料：配制体积比为5:1的液体石蜡和甘露醇的混合试剂。测试样品仍为离体的大鼠鼠皮。大鼠为成年鼠，体重约500克。
实验方法：同实施例1。
实验结果和结论：同样可以得到如实施例3的结果和结论。光学相干层析扫描例图如附图5所示。图中(a)为未涂敷试剂的样品的光学相干层析图像，(b)为涂敷这种混合试剂后30分钟时采集的样品的光学相干层析图像。
实施例5
实验目的：为了显示混合溶液对活体组织的光透明效果，本实施例以40%液体石蜡的甘油溶液为例加以说明。
实验材料：40%液体石蜡的甘油溶液。测试样品为人的手指皮肤。
实验方法：同实施例1。
实验结果和结论：同样可得到如实施例3的结果和结论。光学相干层析扫描例图如附图6所示。图中(a)为未涂敷试剂的样品的光学相干层析图像，(b)-(h)分别是涂敷40%液体石蜡的甘油溶液后5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟和35分钟采集的样品的光学相干层析图像。从这些图像可以看出，相对于(a)图，涂敷试剂后，检测深度均有所提高并且组织内部细节更加明亮和容易辨识，而且在10~35分钟内光增强效果基本是稳定的。
上述实施例主要针对人体皮肤的活体组织和最接近人体皮肤模型的大鼠皮肤的离体组织利用光学相干层析术进行了探测，给出了液体石蜡与甘油、液体石蜡与甘露醇混合溶液的增强效果。本发明所述的液体石蜡的新用途还适用于增强人体其它部位的活体组织或离体组织及其它动物组织的光学探测方法的光谱信号和成像的探测深度以及成像清晰度，如人体的血管、食道、消化道、子宫颈、结缔组织、膀胱组织等。
可以与液体石蜡混合制成混合试剂的水溶性光透明剂不仅限于权利要求书中指出的这些水溶性光透明试剂或它们的混合物。
液体石蜡与水溶性光透明剂混合的比例也不仅限于权利要求书中指出的范围。
Claims (6)
1. 一种液体石蜡作为光透明增强剂的新用途，用于增强光透明剂的透光性能，提高光的穿透深度。
2.根据权利要求1所述的新用途，其特征在于，将液体石蜡与水溶性光透明剂混合，涂敷在被探测生物组织表面，用于增强光的穿透深度，提高光学检测方法对生物组织的探测深度。
3.根据权利要求2所述的新用途，其特征在于所述的水溶性透明剂是甘油、甘露醇、葡萄糖、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇以及它们的混合物。
4.根据权利要求2所述的新用途，其特征在于所述的液体石蜡与水溶性光透明剂的体积比的范围在1:9到7:3之间。
5.根据权利要求2所述的新用途，其特征在于所述的光学检测方法指与反射、散射或透射相关的光学成像方法或光谱检测方法。
6.根据权利要求2所述的新用途，其特征在于所述的生物组织包括活体组织和离体组织。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110117478 CN102284066B (zh) | 2011-05-09 | 2011-05-09 | 液体石蜡作为光透明增强剂的用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110117478 CN102284066B (zh) | 2011-05-09 | 2011-05-09 | 液体石蜡作为光透明增强剂的用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102284066A true CN102284066A (zh) | 2011-12-21 |
| CN102284066B CN102284066B (zh) | 2013-08-14 |
Family
ID=45331001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110117478 Expired - Fee Related CN102284066B (zh) | 2011-05-09 | 2011-05-09 | 液体石蜡作为光透明增强剂的用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102284066B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105606573A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-25 | 深圳先进技术研究院 | 一种术中快速病理诊断的系统与方法 |
| RU2735463C1 (ru) * | 2019-06-14 | 2020-11-02 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) | Способ визуализации биологических тканей и/или органов |
| CN114681812A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-01 | 北京思蒂尔科技发展有限责任公司 | 一种眼部激光理疗仪及控制方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101917965A (zh) * | 2007-11-19 | 2010-12-15 | 施泰福实验室股份有限公司 | 局部化妆用皮肤增亮组合物及其使用方法 |
-
2011
- 2011-05-09 CN CN 201110117478 patent/CN102284066B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101917965A (zh) * | 2007-11-19 | 2010-12-15 | 施泰福实验室股份有限公司 | 局部化妆用皮肤增亮组合物及其使用方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 《J. Opt. Soc. Am. B》 20010731 Ruikang K. Wang等 Concurrent enhancement of imaging depth and contrast for optical coherence tomography by hyperosmotic agents 第948-953页 1-6 第18卷, 第7期 * |
| 《Phys. Med. Biol.》 20041231 Jingying Jiang,et al. Comparing the synergistic effects of oleic acid and dimethyl sulfoxide as vehicles for optical clearing of skin tissue in vitro 第5283-5294页 1-6 , 第49期 * |
| 《中国博士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 20091231 毛宗珍 针对皮肤的醇类光透明剂筛选研究 正文第1页-第15页 1-6 , 第11期 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105606573A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-25 | 深圳先进技术研究院 | 一种术中快速病理诊断的系统与方法 |
| CN105606573B (zh) * | 2015-12-22 | 2019-04-05 | 深圳先进技术研究院 | 一种术中快速病理诊断的系统与方法 |
| RU2735463C1 (ru) * | 2019-06-14 | 2020-11-02 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) | Способ визуализации биологических тканей и/или органов |
| CN114681812A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-07-01 | 北京思蒂尔科技发展有限责任公司 | 一种眼部激光理疗仪及控制方法 |
| CN114681812B (zh) * | 2022-04-20 | 2022-12-23 | 北京思蒂尔科技发展有限责任公司 | 一种眼部激光理疗仪及控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102284066B (zh) | 2013-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Oliveira et al. | The optical clearing method: A new tool for Clinical Practice and Biomedical Engineering | |
| Sdobnov et al. | Recent progress in tissue optical clearing for spectroscopic application | |
| Psaty et al. | Current and emerging technologies in melanoma diagnosis: the state of the art | |
| US7725169B2 (en) | Contrast enhanced spectroscopic optical coherence tomography | |
| Guo et al. | In vivo quantification of propylene glycol, glucose and glycerol diffusion in human skin with optical coherence tomography | |
| Chue-Sang et al. | Optical phantoms for biomedical polarimetry: a review | |
| Lin et al. | Optimizing sensitivity of ultrasound contrast-enhanced super-resolution imaging by tailoring size distribution of microbubble contrast agent | |
| Ye et al. | Noninvasive magnetic resonance/photoacoustic imaging for photothermal therapy response monitoring | |
| Zhu et al. | Short-term and long-term effects of optical clearing agents on blood vessels in chick chorioallantoic membrane | |
| Wang et al. | Evaluation of optical clearing with the combined liquid paraffin and glycerol mixture | |
| CN102284066B (zh) | 液体石蜡作为光透明增强剂的用途 | |
| Wang et al. | Molecular contrast optical coherence tomography and its applications in medicine | |
| Wang et al. | Bioimaging of dissolvable microneedle arrays: challenges and opportunities | |
| Ghosh et al. | Advances in medical imaging for wound repair and regenerative medicine | |
| Xu | The Advanced Applications for Optical Coherence Tomography in Skin Imaging | |
| Zhang et al. | Modified polymer dots for multi-scale multi-modal imaging of lymphatic system in tumor pre-metastasis | |
| Pravdin et al. | On the possibility of noninvasive polarimetric determination of glucose content in skin | |
| Genina et al. | Glucose-induced optical clearing effects in tissues and blood | |
| RU2735463C1 (ru) | Способ визуализации биологических тканей и/или органов | |
| Daly | Biophotonics for blood analysis | |
| Wang et al. | Optical tissue clearing to enhance imaging performance for OCT | |
| Wang et al. | Effect of dehydration on optical clearing and OCT imaging contrast after impregnation of biological tissue with biochemical agents | |
| Qureshi et al. | Detection and differentiation of semi-transparent materials simulating biological structures using optical coherence tomography: a phantom study | |
| Tuchin | Tissue optical clearing: New prospects in optical imaging and therapy | |
| RU2431446C1 (ru) | Способ оценки тяжести термической травмы |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130814 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |