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杨晓峰教授负责的国家自然科学基金项目《导向肽介导光学分子影像靶向诊断膀胱肿瘤的实验研究》
2013-05-29
 

         

由杨晓峰教授负责的国家自然科学基金项目《导向肽介导光学分子影像靶向诊断膀胱肿瘤的实验研究》。主要是针对膀胱原位癌诊断困难、术中肿瘤不易识别和术后反复膀胱镜复查的临床难点进行的基础研究,1年来项目组利用噬菌体七肽库技术通过差减筛选出能和人膀胱癌BIU-87细胞株结合但不和人正常膀胱上皮细胞结合的阳性噬菌体样本,之后随机挑取48个样本进行单克隆,提取单克隆样本中的DNA,进行测序,对测序结果进行分析,将测序结果翻译成氨基酸序列,找出几个重复次数较多的肽段序列,进行BLAST肽段序列的同源性分析。

同时对以上得到的阳性噬菌体克隆进行ELISA初步鉴定,初步鉴定阳性噬菌体克隆与人膀胱癌BIU-87细胞株以及人正常膀胱上皮细胞结合的差异性,根据ELISA的鉴定结果选取3条特异性较好的序列以及随机七肽序列合成标记了绿色荧光素FITC的小分子多肽探针。再利用流式细胞术分别鉴定以上四种探针与人膀胱癌BIU-87细胞株、人正常膀胱上皮细胞、人肾癌细胞、人肝癌细胞SMMC7721、人结肠癌细胞HCT116株、人前列腺癌细胞PC3M的亲和力。

研究结果与人膀胱癌BIU-87细胞株结合而不和人正常膀胱上皮细胞结合的阳性噬菌体样本,提取DNA、测序分析、ELISA初步鉴定得到了三条特异性较高的七肽序列:SISLSTH、MARYMSA、 TVRTSAD。合成的四条FITC小分子多肽探针为SISSLTHK-FITC、MARYMSAK-FITC、TVRTSADK-FITC、EDRKETAK-FITC。利用流式细胞术及荧光显微镜分别观察以上四种探针与人膀胱癌BIU-87细胞株、人正常膀胱上皮细胞、人肾癌细胞、人肝癌细胞SMMC7721、人结肠癌细胞HCT116株、人前列腺癌细胞PC3M的亲和力,得出SISSLTHK-FITC、MARYMSAK-FITC、TVRTSADK-FITC与人膀胱癌BIU-87细胞株结合的特异性明显高于人正常膀胱上皮细胞和其他系统的癌细胞株。圆满完成了国家基金第一年的研究计划。进一步研究小组将要进行导向肽介导光学分子影像定性识别、定量描述和活体靶向诊断肿瘤的理论和临床实践的研究,以促进膀胱肿瘤靶向诊断、术中靶向治疗和无创监测的发展。

由杨晓峰教授负责的国家科技部项目《多光谱分光融合外科手术引导系统》是研制一种新型的外科手术导航的医疗设备。

该系统依据光学分子影像学,多光谱分光融合技术原理,基于近红外光谱的生物组织成像,采用多种CCD模式下的分光摄像、图像融合,图像测量、分析以及可视化计算和先进图像软件等光电一体化技术研制而成,系统集机械设计、精密加工、光电技术于一身。整套系统由激发光源、分光摄像镜头、图像电荷耦合元件、图像融合元件,计算机处理系统、图像处理软件、可移动支架及机箱等构成。实际应用时,可将手术野同一部位、同一时刻组织表面的解剖学图像和组织内的近红外荧光功能图像分光摄像和图像融合,实现同一部位多光谱、多种影像的图像融合和影像识别,同时,结合光学分子荧光造影剂,在临床外科诊断及手术治疗中进行精密定位和手术导航,准确显示残余肿瘤、淋巴管和血管,实现术中靶向识别,提高手术治疗效果。将主要应用于人体各部位肿瘤外科切除术中残余肿瘤的探查和识别、肿瘤前哨淋巴结定位、以及术中血管、淋巴管和淋巴结的探测。

目前本项目已经完成了试验样机制作,企业标准制定,取得了安全性能检测,完成了前期动物试验,经临床验证有明确的医学用途,取得发明专利三项,两项发明专利受理,拥有自主知识产权。

本项目完成后将生产技术领先、性能稳定、符合医疗器械安全要求的外科手术导航设备,取得医疗器械生产许可证书,进行中试和批量生产。使用本系统,医生在术中能够得到实时的肿瘤解剖结构图像,在手术过程中实时成像、操作方便、非侵入、无损害,不仅可以提高手术切除准确度和成功率、降低手术创伤、避免手术过度切除,而且还能减少医疗费用、促进病人康复。

 

 
 
     
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