CN104267016A - 基于纳米颗粒修饰空芯光纤在体药物检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于纳米颗粒修饰空芯光纤的在体药物检测系统。该系统包括光谱仪，空芯光纤，激光光源，透镜组合光路和电脑，空芯光纤为纳米颗粒修饰的空芯光纤；激光光源经透镜组合光路输出端连接到空芯光纤，空芯光纤修饰有纳米颗粒的一端插入到体内；透镜组合光路的另一个输出端连接到光谱仪，光谱仪连接电脑；激光激发体内药物分子，产生的光信号信息，经空芯光纤到透镜组合光路，经过透镜组合光路到达拉曼光谱仪，再经电脑分析光谱来判断药物的含量变化信息。该系统可用于动物和人体等的在体药物检测，为个体化医疗和科研及药物开发提供技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于纳米颗粒修饰空芯光纤的在体药物分析系统，是将特种光纤用于生物医疗的检测分析，为目前药物开发及未来的个性化医疗提供技术支持。
背景技术
体内药物分析作为生物医学及新药药物动力学研究领域的重要一环，与药代动力学研究、临床药理学研究和生物药剂学研究等互相关联、密不可分。目前体内药物的分析方法主要有色谱分析法，免疫分析法，同位素标记，微生物测定。虽然这些方法较常使用，但是一般情况下这些分析方法测定繁琐耗时，花费高。
随着拉曼光谱检测方法的发展，拉曼光谱检测样品可无需预处理和标记，样品可直接分析测量。同时拉曼光谱具有高分辨率、高灵敏度和高自动化等优点。
表面增强拉曼光谱具有快速敏感检测的潜力，并能够提供详细的分子水平信息。目前已经有直接在光谱仪下进行测量和分析，但是对于在体研究和分析，由于拉曼光谱信号微弱，再经光纤收集，光谱信号更弱而影响信号记录，需要进行信号增强。
本发明通过在空芯光纤的检测末端内部修饰金、银等增强基底纳米颗粒，来到达拉曼光谱信号增强的目的，为后续的拉曼光谱信号记录和分析提供基础。本发明可以进一步利用光纤记录到的拉曼光谱对药物进行定量分析，借助空芯光纤导入到人体或动物机体内部，如食道、尿道、血管、组织等，研究药物在动物体内的作用机制及代谢情况，为药物的体内分析提供实时、有效的信息，将有助于药物开发和个性化治疗等提供信息。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种基于纳米颗粒修饰空芯光纤的在体药物检测系统，是将有纳米颗粒修饰的特种光纤用于生物医疗的检测分析，为目前药物开发和未来的个性化医疗提供技术支持。
为达到上述目的，本发明的构思如下：
一种将空芯光纤单根或多根，内表面修饰有纳米颗粒，可以整合到内窥镜，或单独导入到血管，实时测定血管中的药物浓度变化，为药物分析和个性化医疗提供支持。
根据上述构思，本发明采用下述技术方案：
一种基于纳米颗粒修饰空芯光纤的在体药物检测系统，系统括包括光谱仪，空芯光纤，激光光源，透镜组合光路和电脑，空芯光纤为纳米颗粒修饰的空芯光纤；激光光源经透镜组合光路输出端连接到空芯光纤，空芯光纤修饰有纳米颗粒的一端插入到体内；透镜组合光路的另一个输出端连接到光谱仪，光谱仪连接电脑；激光激发体内药物分子，产生的光信号信息，经空芯光纤到透镜组合光路，经过透镜组合光路到达拉曼光谱仪，再经电脑分析光谱来判断药物的含量变化信息。
所述纳米颗粒修饰的空芯光纤是其内表面修饰有纳米颗粒，该纳米颗粒为金、银、铜、或金壳银核或银核金壳，或表面为金、银、铜的纳米颗粒或薄膜。
所述空芯光纤为光子晶体光纤、或普通空芯光纤。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著技术进步：采用本发明的系统进行在体药物检测，具有实时快速、在体连续、微创、灵敏精确，无需标记等优点。
附图说明
图1是本发明涉及的空芯光纤在体药物分析系统的总体结构示意图。
图2空芯光纤模式图
图3 空芯光纤末端的纳米修饰示意图。
具体实施方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下：
实施例一
参见图1 ~ 图3，本基于纳米颗粒修饰空芯光纤的在体药物检测系统，包括光谱仪（4），空芯光纤（3），激光光源（1），透镜组合光路（2）和电脑（5），其特征在于所述空芯光纤（4）为纳米颗粒修饰的空芯光纤；激光光源（1）经透镜组合光路（2）输出端连接到空芯光纤（3），空芯光纤（3）修饰有纳米颗粒的一端插入到体内；透镜组合光路（2）的另一个输出端连接到光谱仪（4），光谱仪连接电脑（5）；激光激发体内药物分子，产生的光信号信息，经空芯光纤（3）到透镜组合光路（2），经过透镜组合光路（2）到达拉曼光谱仪（4），再经电脑（5）分析光谱来判断药物的含量变化信息。
按照附图1和附图2和附图3的原理图搭建了新型空芯光纤在体分析系统，经过实验证明能够对动物进行在体药物测量分析。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处是：所述述纳米颗粒修饰的空芯光纤是其内表面修饰有纳米颗粒，该纳米颗粒为金、银、铜、或金壳银核或银核金壳，或表面为金、银、铜的纳米颗粒或薄膜。所述空芯光纤（3）包含光子晶体光纤、或普通空芯光纤。
实施例三：
本实施例与实施例二基本相同，特别之处是
所述光谱仪（4）采用Renishaw Invia Confocal Raman Microscope共聚焦显微系统，空芯光纤（3）采用普通的空芯光纤，空芯光纤（3）的一端修饰的纳米颗粒为50 nm左右的金纳米颗粒，透镜组合光路（2）采用具有滤波片、陷波器和反射镜片的光路，电脑（5）为普通电脑如联想台式电脑。例如做如下测试：在小鼠腹腔注射盐酸氨溴索注射液，半小时后通过空芯光纤（3）在体在小鼠尾部静脉检测拉曼光谱。检测到盐酸氨溴索的拉曼光谱的特征峰，经光谱分析，表明小鼠血液中含有盐酸氨溴索物质，并且进行了浓度计算。
Claims (3)
1.一种基于纳米颗粒修饰空芯光纤的在体药物检测系统，包括光谱仪（4），空芯光纤（3），激光光源（1），透镜组合光路（2）和电脑（5），其特征在于所述空芯光纤（4）为纳米颗粒修饰的空芯光纤；激光光源（1）经透镜组合光路（2）输出端连接到空芯光纤（3），空芯光纤（3）修饰有纳米颗粒的一端插入到体内；透镜组合光路（2）的另一个输出端连接到光谱仪（4），光谱仪连接电脑（5）；激光激发体内药物分子，产生的光信号信息，经空芯光纤（3）到透镜组合光路（2），经过透镜组合光路（2）到达拉曼光谱仪（4），再经电脑（5）分析光谱来判断药物的含量变化信息。
2.根据权利要求1所述的基于纳米颗粒修饰空芯光纤的在体药物检测系统，其特征在于：所述纳米颗粒修饰的空芯光纤是其内表面修饰有纳米颗粒，该纳米颗粒为金、银、铜、或金壳银核或银核金壳，或表面为金、银、铜的纳米颗粒或薄膜。
3.根据权利要求1所述的基于纳米颗粒修饰空芯光纤的在体药物检测系统，其特征在于：所述空芯光纤（3）包含光子晶体光纤、或普通空芯光纤。
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| CN201410459237.6A CN104267016A (zh) | 2014-09-11 | 2014-09-11 | 基于纳米颗粒修饰空芯光纤在体药物检测系统 |
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|---|---|
| CN104267016A true CN104267016A (zh) | 2015-01-07 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN104267016A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105943055A (zh) * | 2016-04-23 | 2016-09-21 | 上海大学 | 药物在体监测光纤传感探针 |
| CN108918496A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-11-30 | 重庆大学 | 基于PCF和CNTs-AgNPs复合结构的气体传感器及气体浓度检测方法 |
| CN111337476A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-06-26 | 安徽大学 | 空气中小麦赤霉病致病孢子sers检测装置及方法 |
| CN113552110A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-26 | 中国民航大学 | 基于拉曼光谱的锂离子电池热失控动态预警系统及方法 |
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2014
- 2014-09-11 CN CN201410459237.6A patent/CN104267016A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN113552110A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-26 | 中国民航大学 | 基于拉曼光谱的锂离子电池热失控动态预警系统及方法 |
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