混合式探测器(Hybrid Photodetector, HPD)作为一种新型的光电探测器件, 是真空与半导体类结合型探测器件。HPD包括沉积在输入光窗表面的光电探测阴极、固态半导体阳极芯片和保持系统真空度的固态阳极。工作时, 光信号通过沉积在输入光窗表面的光电阴极转化为光电子, 经过高能电场加速后获得高能量轰击阳极半导体芯片表面, 产生大量的电子空穴对, 电子空穴对在半导体内部进行迁移, 并通过自身的雪崩效应实现倍增, 最终以电流信号输出。该探测器摒弃了传统的光电倍增管的微通道板(Micro Channel Plate, MCP)等倍增器件, 克服了倍增单元信号易饱和的缺陷, 增大了探测器的动态范围。HPD探测器综合了光电倍增管的高灵敏度和半导体芯片优异的空间和能量分辨率, 具有探测面积大、探测灵敏度高、倍增效应强、动态范围宽等优点。在高能物理、医学成像和天体物理中有着重要的应用。此外, 该探测器具有多种结构, 分为近贴聚焦结构、交叉聚焦结构和漏斗聚焦结构, 能够满足不同使用范围的探测需求；随着半导体阳极技术的发展, HPD阳极从单一芯片逐渐过渡到阵列式阳极结构, 满足了大面积探测的需求。同时数字式读出和倍增信号技术的封装技术的发展, 提高了HPD探测器的信号倍增和读出速度, 改善了器件的集成化程度, 有利于探测信号读出速率和信噪比的提升。近年来, 其单光子计数和高动态响应等能力逐步被重视, 将会在未来的光电探测领域发挥更为重要的作用。

探讨 HPPH光动力治疗对鼠 G422脑胶质瘤脑及腋部皮下移植瘤各部位 mtp53蛋白和 p16蛋白表达的影响并和 HpD-PDT做比较。方法: 建立鼠 G422脑胶质瘤脑及腋部皮下移植瘤模型, 设立空白对照组、单注射 HPPH 0.45 mg/kg组、单注射 HPD 5 mg/kg组、单 665 nm激光照射组、单 630nm激光照射组、HPPH-PDT各组(0.15 mg/kg组、0.3 mg/kg组、0.45 mg/kg组)、 HpD-PDT 5 mg/kg组。单注射 HPPH组、HPPH-PDT组和单注射 HPD组、HpD-PDT组自尾静脉注入光敏剂, 24h后以波长665 nm的半导体激光照射 HPPH-PDT组和单 665 nm激光组肿瘤, 功率密度 200 mW/cm2每光斑照射 17 min, 能量密度为 204 J/cm2; 以波长 630 nm的半导体激光照射 HpD-PDT组及单 630 nm激光组肿瘤, 功率密度20, 0 mW/cm2, 每光斑照射 20 min, 能量密度为 240 J/cm2。于 PDT后 9d处死鼠行酶联免疫吸附法(ELISA)的双抗体夹心法检测 HPPH-PDT和 HpD-PDT后肿瘤及对照组各部位(肿瘤、肿瘤边缘、正常脑组织)、血液突变型 p53蛋白(mutant type p53 protein, mtp53)和 p16蛋白表达变化。结果: 空白、单注药和单照光三组对照组之间 mtp53蛋白和 p16蛋白表达值两两比较, P＞0.05, 差别无统计学意义。HPPH-PDT各剂量组及 HPD-PDT组与空白对照组比较, mtp53蛋白表达值明显降低, p16蛋白表达值明显升高, P＜0.01, 差别有统计学意义。且接近正常脑组织值, 或 p16蛋白表达稍低于正常脑值, mtp53蛋白值表达稍高于正常脑组织值。0.3 mg/kg和 0.45 mg/kg HPPH-PDT组与0.15 mg/kgHPPH-PDT组及 HPD-PDT相比, mtp53蛋白表达值降低, p16蛋白表达值升高, P＜0.05, 差别有统计学意义, 0.45 mg/kg HPPH-PDT组 mtp53蛋白表达值稍低于 0.3 mg/kgHPPH-PDT组, p16蛋白表达值稍高于 0.3 mg/kgHPPH-PDT组, P＞0.05, 差别无统计学意义。HPPH-PDT 0.3 mg/kg组的 mtp53蛋白表达值低于 HpD-PDT5 mg/kg组, p16蛋白表达值高于 HpD-PDT5 mg/kg组, P＜0.05, 差别有统计学意义。肿瘤边缘 mtp53蛋白值稍高于肿瘤值, 血液低于肿瘤值; p16蛋白值肿瘤边缘稍低于肿瘤值, 血液高于肿瘤值。结论: HPPH-PDT能诱导 mtp53蛋白表达降低, p16蛋白表达升高。与 HpD-PDT相比, HPPH-PDTmtp53蛋白表达更低, p16蛋白表达更高。本次实验条件下 HPPH 0.3 mg/kg是适宜的 HPPH-PDT剂量。

目的: 探讨HPPH光动力治疗对鼠G422 脑胶质瘤脑部及腋部皮下移植瘤缺氧诱导因子(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响并和HpD-PDT做比较。方法: 建立鼠G422脑胶质瘤、腋部皮下移植瘤模型, 设立空白对照组、单注射HPPH 0.45 mg/kg组、单665 nm激光照射组、单630 nm激光照射组、HPPH-PDT组(0.15、0.3、0.45 mg/kg组)、HpD-PDT 5 mg/kg组。单注射HPPH组、HPPH-PDT组和HpD-PDT组自尾静脉推注入光敏剂, 24 h后以波长665 nm的半导体激光照射HPPH-PDT组和单激光组肿瘤, 功率密度200 mW/cm2, 每光斑照射17 min, 能量密度为204 J/cm2; 以波长630 nm的半导体激光照射HpD-PDT组肿瘤, 功率密度200 mW/cm2, 每光斑照射20 min, 能量密度为240 J/cm2。于PDT后9 d处死鼠, 取肿瘤、肿瘤边缘、正常脑组织及血液, 行酶联免疫吸附法(ELISA)的双抗体夹心法检测HPPH-PDT和HpD-PDT后及对照组缺氧诱导因子(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)。结果: 鼠G422 脑胶质瘤脑部及腋部皮下移植瘤, 空白、单注药和单照光三组对照组之间缺氧诱导因子(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)表达值两两比较, P＞0.05, 差别无统计学意义。不同剂量HPPH、HpD光敏剂PDT治疗鼠G422脑胶质瘤脑部移植瘤, HIF-1α、VEGF平均值, HPPH-PDT各组较HpD-PDT低, 0.3 mg/kg-PDT组、0.45 mg/kg-PDT组低于0.15 mg/kg-PDT组及HpD-PDT组, P＜0.05, 有显著差异。HPPH-PDT 0.3 mg/kg-PDT组、0.45 mg/kg-PDT二组值接近。 HPPH-PDT 0.3 mg/kg-PDT组、0.45 mg/kg-PDT接近正常脑值, 0.15 mg/kg-PDT 及HpD-PDT组稍高于正常脑值, 但P＞0.05, 无显著差异, HPPH-PDT各组及HpD-PDT组值均明显低于对照组(空白组、单注HPPH、单注射HpD组、单665nm激光照射组、单630nm激光照射组), P值<0.05, 有显著差异。各组肿瘤边缘的值稍高于肿瘤值, 血液的值较肿瘤低, 接近或稍高于正常脑值。不同剂量HPPH、HPD光敏剂PDT治疗鼠G422胶质瘤腋部皮下移植瘤HIF-1α、VEGF平均值, HPPH-PDT各组较HpD-PDT低, 0.3 mg/kg-PDT组、0.45 mg/kg-PDT组低于0.15 mg/kg-PDT组及HpD-PDT组, P＜0.05, 有显著差异, HPPH-PDT 0.3 mg/kg-PDT组、0.45 mg/kg-PDT二组值接近。HPPH-PDT各组及HpD-PDT组值均明显低于对照组(空白组、单注HPPH、单注HpD对侧未治疗组、单665 nm激光照射组、单630 nm激光照射组), 且P＜0.05, 有显著差异。各组肿瘤边缘的值稍高于肿瘤值, 血液的值较肿瘤低, 接近或稍高于正常脑值。结论: HPPH-PDT能诱导缺氧诱导因子(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)表达降低, 与HpD-PDT相比, 表达更低。HPPH-PDT疗效优于HpD-PDT, 本实验条件下HPPH-PDT 0.3 mg/kg是较合适的光敏剂剂量。

目的: 探讨HPPH光动力治疗对鼠G422 脑胶质瘤突变型p53蛋白和p16蛋白表达的影响并和HpD做比较。方法: 建立鼠G422脑胶质瘤皮下移植瘤模型, 设立空白对照组、单注射HPPH组(0.45 mg/kg)、单665 nm激光照射组、HPPH-PDT组(0.15 mg/kg组、 0.3 mg/kg组、 0.45 mg/kg组)、 HpD-PDT组(5 mg/kg)。单注射HPPH组、HPPH-PDT组和HpD-PDT组自尾静脉推注入光敏剂, 24 h后以波长665 nm的半导体激光照射HPPH-PDT组和单激光组肿瘤, 功率密度200 mW/cm2, 每光斑照射17 min, 能量密度为204 J/cm2; 以波长630 nm的半导体激光照射HpD-PDT组肿瘤, 功率密度200 mW/cm2, 每光斑照射20 min, 能量密度为240 J/cm2。于PDT后9 d处死鼠行酶联免疫吸附法(ELISA)的双抗体夹心法检测HPPH-PDT和HpD-PDT后突变型p53蛋白(mutant type p53 protein, mtp53)和p16蛋白表达变化。结果: 空白、单注药和单照光三组对照组之间mtp53蛋白和p16蛋白表达值两两比较, 差异无统计学意义(P>0.05)。HPPH-PDT各剂量组与空白对照组比较, mtp53蛋白表达值明显降低, p16蛋白表达值明显升高, 差异有统计学意义(P<0.01)。0.3 mg/kg组和0.45 mg/kg组与0.15 mg/kg组相比, mtp53蛋白表达值降低, p16蛋白表达值升高, 差异有统计学意义(P<0.05), 0.45 mg/kg 组mtp53蛋白表达值稍低于0.3 mg/kg组, p16蛋白表达值稍高于0.3mg/kg组, 差异无统计学意义(P>0.05)。HPPH-PDT0.3 mg/kg组和0.45 mg/kg 组的mtp53蛋白表达值低于HpD-PDT组, p16蛋白表达值高于HpD-PDT组, 差异有统计学意义(P<0.05)。结论: HPPH-PDT0.3mg/kg是适宜的HPPH剂量。HPPH-PDT诱导mtp53蛋白表达降低, p16蛋白表达升高。与HpD-PDT相比, HPPH-PDTmtp53蛋白表达更低, p16蛋白表达更高。

局部外敷ALA和静脉注射小剂量HPD联合用药后进行激光光敏诊断和光动力学治疗,探讨这种联合用药光动力学疗法治疗皮肤恶性肿瘤的疗效。并与常规HPD-PDT及激光气化肿瘤合并ALA-PDT治疗作临床疗效对比。方法:30例患者,45处皮肤损害。采用ALA-PDT与小剂量HPD-PDT联合的方案进行治疗。光敏药物剂量:8%ALA 霜剂外敷,1.5mg/kg HPD静脉用药,波长630nm半导体激光照射(功率密度250mW/cm2,照射时间20分钟/光斑)。同时在PDT治疗过程中,及以后的随访中均以激光光敏诊断技术指导治疗及判断避光时间。并与常规HPD(5mg/kg)-PDT治疗皮肤恶性肿瘤43例及三周前激光气化肿瘤加20%ALA霜剂外敷光动力学治疗29例作疗效比较。结果:ALA联合小剂量HPD激光光动力学治疗组,除一例鳞癌II级患者及一例恶性黑色素瘤患者出现复发外,其余患者对联合治疗的效果均佳,随访6～24月,均获得了痊愈,近期痊愈率93.33%,显效率6.67%,皮肤避光时间减少到10～14天。HPD-PDT治疗皮肤恶性肿瘤组43例,40例达近期痊愈,近期痊愈率91.43%,3例显效,显效率8.57%(显效3例,2例为色素型基底细胞癌,1例为直肠癌肛周复发)。激光气化肿瘤加ALA-PDT治疗组29例,26例一次治疗痊愈,近期痊愈率89.66%,3例显效,显效率10.34%(显效3例,2例鳞癌II级经二次治疗痊愈,1例汗管癌7周复发改用手术治疗)。结论:1.ALA联合小剂量HPD的光动力学疗法对于诊断和治疗皮肤恶性肿瘤有较佳的疗效。两种光敏剂的联合使用,使皮肤避光时间由原来常规剂量HPD-PDT所必需的4~5周缩短到2周左右,并改善了ALA-PDT作用深度浅(2mm)的弊端。2.光敏诊断是一种简便、快捷、灵敏、非创伤性的肿瘤诊断方法,对于提高肿瘤的早期诊断率有很大意义,又能作为判断避光时间的辅助手段。3.光动力学治疗是一种对肿瘤组织杀伤具有高度选择性的微创技术,病人对整个治疗过程的耐受性好,更适合于年老体弱或对皮肤美观有特殊需求的患者。

通过鼠G422胶质瘤研究确定ALA联合小剂量HPD激光光动力疗法促使肿瘤细胞凋亡及死亡的光敏药用药剂量及与两者单独使用的差别。方法:以不同剂量的HPD(1、2、3、4、5 mg/kg)、ALA(20、40、60、80、160 mg/kg)、两者联合口服与静脉注射鼠G422脑胶质瘤瘤模型,随后以630nm半导体激光200mW/cm2照射肿瘤,照射20分钟,及与不用光敏剂单照激光、单用光敏剂不照光、不用光敏剂不照激光空白对照组比较。以流式细胞仪、电镜观察促使肿瘤细胞凋亡或死亡的差别,病理,肿瘤生长曲线观察治疗肿瘤,促使肿瘤细胞凋亡及死亡的最小合适剂量。结果:HPD1-2mg/kg联合ALA40-60 mg/kg给药,630半导体激光200mW/cm2,照射20分钟组,从流式细胞仪测定细胞凋亡、死亡及电镜、病理及肿瘤生长曲线形态学观察,其是能达到较佳的细胞凋亡、死亡的最小、合适的光敏剂剂量。单纯ALA-PDT组中能达到鼠G422胶质瘤细胞明显凋亡的最小剂量是ALA(80-160mg/kg),单纯HPD-PDT组是HPD4-5mg/kg。结论:HPD1-2mg/kg配合ALA40-60mg/kg,630半导体激光200mW/cm2,照射20分钟是能达到鼠G422胶质瘤细胞明显凋亡死亡,治疗肿瘤合适的最小光敏剂剂量。

目的:通过细胞学水平研究确定ALA配合小剂量HPD激光光动力疗法促使肿细胞凋亡及死亡的光敏药用药剂量及与两者单独使用的差别.方法:以不同剂量的ALA(20μg/ml、40μg/ml、60μg/ ml、80μg/ ml、160μg/ ml)、HPD(1μg/ml、2μg/ml、3μg/ml、4μg/ml、5μg/ml)、两者联合与C6胶质瘤瘤细胞一起培养,随后以630nm半导体激光200mW/cm2,照射肿瘤细胞,照射20分钟,及与不用光敏剂单照激光、单用光敏剂不照光、不用光敏剂不照激光空白对照组比较.以流式细胞仪及倒置显微镜、电镜观察促使肿瘤细胞凋亡或死亡的差别,寻找促使肿瘤细胞凋亡或死亡的最小合适剂量.结果:ALA40μg/ml配合HPD2.5μg/ml与C6胶质瘤细胞同时培养,630半导体激光200mW/cm2,照射20分钟组从倒置显微镜及电镜形态学观察及流式细胞仪测定是能达到较佳的细胞凋亡的最小光敏剂剂量.单纯ALA-PDT组中能达到小鼠C6胶质瘤细胞明显凋亡的最小剂量是ALA(80μg/ml),单纯HPD-PDT组中能达到小鼠C6胶质瘤细胞明显凋亡最小剂量是HPD(5μg/ml).结论:ALA40mg/kg配合HPD2.5mg/kg,630半导体激光200mW/cm2,照射20分钟是能达到小鼠C6胶质瘤细胞明显凋亡的最小光敏剂剂量.

目的:研究ALA、HPD及ALA联合HPD光动力学治疗C6胶质瘤细胞瘤基因P16及P53变化.方法:以不同剂量ALA(20μg/ml、40μg/ml、60μg/ml、80μg/ml、160μg/ml)、HPD(1μg/ml、2μg/ml、3μg/ml、4μg/ml、5μg/ml)及不同剂量组合ALA联合HPD光动力学治疗C6胶质瘤细胞,以流式细胞仪测试基因P16及基因P53的变化.结果:本实验中未作PDT治疗的对照组,肿瘤细胞生长良好,可见P16值小于6.59%.P53值小于4%.而PDT治疗组随着光敏剂剂量的加大P16及P53基因值逐渐上升,是未作PDT治疗组的3-4倍,且两光敏剂混合组,P16及P53基因值大于单纯ALA或HPD-PDT治疗组.HPD1μg/ml联合ALA60μg/ml,HPD2μg/ml联合ALA40μg/ml就能达到HPD5μg/ml PDT治疗组P16基因及P53基因水平.结论:推测PDT疗法激活了P16基因及p53基因功能,促使肿瘤细胞凋亡及坏死.联合疗法HPD1μg/ml联合ALA60μg/ml,HPD2μg/ml联合ALA40μg/ml光动力学治疗能达到HPD常规剂量5μg/ml PDT的效果,这样可明显提高ALA-PDT疗效及减少HPD-PDT的皮肤光毒反应.

化学发光探针分子FCLA是一种海萤荧光素类似物分子,它可以选择性地与1O2及O·-2反应产生化学发光,近年来已被成功用于在组织水平上进行光动力学和声动力学的肿瘤诊断中.但是FCLA在生物样品中能否进入细胞以及在细胞内的定位等问题目前尚不清楚.本文中报道利用激光共焦扫描显微镜进行FCLA和HpD的跨膜效率以及细胞内定位的形态学研究初步结果.结果表明,在37℃培养箱中用完全培养液进行培养时发现,HpD和FCLA都可以有效地跨膜,并定位在细胞质中.虽然FCLA与HpD的分子量大小相近,但是其进入肿瘤细胞的效率却并不相同.与HpD相比FCLA更容易进入细胞,对细胞没有明显的毒性.实验中未观测到FCLA和HpD进入细胞核的证据.本研究为利用1O2和O·-2探针FCLA动态观测细胞内1O2或O·-2的产生和定位建立了实验基础,并将推动在细胞或亚细胞水平上进行光动力学机制以及光敏过程引起细胞凋亡机制的研究.

目的:探求ALA口服联合小剂量HPD注射在鼠脑组织及脑肿瘤中的代谢,寻求静脉注射小剂量HPD联合口服ALA脑肿瘤光敏诊断及治疗的最佳的ALA口服剂量及时间.方法:鼠单纯静脉注射1.25 mg/kg、口服不同剂量的ALA(20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg),及二者联合,及在不同时间(用药前、用药后1小时、2小时、4小时、6小时、8小时、10小时、12小时、24小时、48小时),以激光诱导荧光OMA检测系统测定脑肿瘤及正常脑组织荧光,并与未用药健康鼠脑组织,及未用药脑肿瘤鼠脑组织作对比,并经数据处理,寻求脑肿瘤与正常脑组织荧光相对值相差最大的合适的ALA口服剂量及诊断时间. 结果:单纯用1.25mg/kg的HPD在用药后8小时脑肿瘤组织与正常脑组织630nm除以610荧光峰相对值之比值最大,单纯用口服ALA20mg/kg在口服后8小时比值最大,单纯口服ALAALA40-60mg/kg,比值4-6小时比值最大.静脉注射1.25mg/kg的HPD 合并口服ALA20mg/kg(简称M20组)在用药后8小时比值最大,合并口服ALA40-60mg/kg组(简称M40、M60组)比值4-6小时比值最大.结论:静脉注射HPD1.25mg/kg合并口服ALA20mg/kg(简称M20组),该小剂量使用光敏剂同样能达到光敏诊断及治疗目的.鼠在用药后8小时作光敏诊断及光动力学治疗最合适,而人在用药后24小时是最佳的光敏诊断及治疗的最佳时间.