基于纳米金颗粒的光热效应研究

发布时间：2017-05-17 04:08

  本文关键词：基于纳米金颗粒的光热效应研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着激光技术的飞速发展，激光在生物医学领域中应用越来越广，已成功应用于肿瘤等多种疾病的治疗。研究生物组织中光吸收的分布和光热效应，不仅对提高治疗效果有重要意义，而且有助于诊断安全地进行。 纳米材料因其独特的声、光、电、磁和力学性能，广泛应用于各个领域。纳米金颗粒作为纳米材料中非常重要的一种，因其独特的局域表面等离子体共振特性，高度可调的尺寸比例和光学特性，易控的表面化学能力以及良好的生物相容性，使纳米金颗粒在生物及医学领域有了广泛的应用空间。其在肿瘤的光热治疗、生物传感和分子影像方面独特的性质已成为基础研究及应用研究的热点。尤其是近年来发展起来的基于金纳米颗粒的光热制剂应用于肿瘤的选择性光热治疗取得了进展。 本文对基于纳米金颗粒的光热效应展开了研究并提出相应的用于定量计算的光热模型。在理论部分中，本文首先对基于纳米金颗粒的光热效应做了初步的阐述，然后在辐射传输理论的基础上进一步介绍了光子在生物组织中的传输过程和特性，对提出的光传输模型进行数学推导，最后本文讨论了基于热平衡方程的组织热扩散问题，并简要阐述了有限元算法的基本思想以及对于上述光传输模型和热扩散的有限元求解过程。在实验部分中，，首先对于该光热模型运用有限元算法求解并编写相应的程序，通过构建仿体分别模拟正常的生物组织和注入纳米金颗粒的组织后，然后模拟出激光照射后得到非纳米金区域和纳米金区域两部分的温度数据，从而验证基于纳米金颗粒的光热效应。
【关键词】：纳米金 表面等离子共振 光热效应 有限元
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.08
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 生物组织的光致热效应简介7
• 1.2 纳米金颗粒简介7-8
• 1.3 纳米金颗粒的光学特性8-9
• 1.4 纳米金颗粒在光热疗法中的应用9-10
• 1.5 基于纳米金颗粒的光热效应研究现状10-11
• 1.6 论文安排11-13
• 第二章 生物组织的光传输基本理论13-23
• 2.1 引言13
• 2.2 光的反射与折射13-14
• 2.3 光的吸收14-15
• 2.4 光的散射15-16
• 2.5 光的传输模型16-22
• 2.5.1 扩散传输理论17-20
• 2.5.2 Beer-Lamber 定律20
• 2.5.3 Kubelka-Munk 理论20-21
• 2.5.4 Monte Carlo 模型21-22
• 2.6 光源模型设置22
• 2.7 本章小结22-23
• 第三章 生物组织的热扩散特性23-29
• 3.1 光致热效应的产生23
• 3.2 热平衡23-24
• 3.3 生物组织中的热传递24-26
• 3.4 组织热扩散模型26-27
• 3.5 本章小结27-29
• 第四章 基于有限元方法的光热模型建立29-39
• 4.1 有限元方法简介29-30
• 4.2 基于三角形单元的有限元基本思想30-35
• 4.2.1 单元剖分及试探函数空间的构造30-32
• 4.2.2 有限元方程的形成及求解32-35
• 4.3 有限元方法求解步骤35-37
• 4.4 本章小结37-39
• 第五章 仿真实验结果及分析39-49
• 5.1 实验步骤39-41
• 5.2 实验结果与分析41-46
• 5.3 模型缺陷46-49
• 第六章 总结与展望49-51
• 6.1 工作总结49
• 6.2 工作展望49-51
• 致谢51-53
• 参考文献53-56

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郑林丰;王悍;张贵祥;;纳米金在分子影像学中的应用进展[J];现代生物医学进展;2011年10期

2 尹洪银;张春玲;于江;李宁;高希宝;;纳米金及其标记细胞色素P450的近红外荧光性质的研究[J];山东大学学报(医学版);2007年11期

3 ;中科院化学所:在纳米金颗粒生物安全性研究方面获新发现[J];化工新型材料;2009年03期

4 杨冬芝;孙世安;汤道权;徐淑坤;廉淑芹;王卿;;纳米金光度法测定药物中盐酸小檗碱[J];理化检验(化学分册);2010年06期

5 D.P.Cormode;E.Roessl;A.Thran;T.Skajaa;R.E.Gordon;J.Schlomka;丁恩慈;;粥样硬化斑块的成分:纳米金颗粒导向的能谱CT研究[J];国际医学放射学杂志;2010年06期

6 ;纳米生体材料[J];金属功能材料;2007年04期

7 刘文佳;谷小虎;丁轶;张岫美;赵云雪;;纳米金在抗肿瘤研究中的应用[J];现代生物医学进展;2010年05期

8 孙大治;徐云庆;史蕾;顾大勇;;新型免疫标记技术研究进展及在免疫检测中的应用[J];中国国境卫生检疫杂志;2010年04期

9 郭青川;王祥;娄新徽;毛红菊;贾杰;金庆辉;赵建龙;张峰;;基于纳米金比色检测NOS1AP基因单碱基突变[J];高等学校化学学报;2010年10期

10 顾大勇;梁冰;禹华伟;鲁卫平;周元国;张雅鸥;;纳米金基因芯片表面原子排列构象的形貌研究[J];生物医学工程学杂志;2009年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 吕晓丽;康丽娟;程志强;王大鹏;;纳米金颗粒的制备、性质及其在生物检测中的应用[A];中国微量元素科学研究会第十三届学术研讨会论文集（二）[C];2006年

2 张娟;王丽华;宋世平;樊春海;;基于纳米金自组装探针的凝血酶分析[A];中国化学会第十四届有机分析及生物分析学术研讨会会议论文摘要集[C];2007年

3 姚向民;崔锦峰;杨保平;贾均红;;纳米金颗粒在氨基硅烷自组装薄膜上的组装及其摩擦性能研究[A];第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集（一）[C];2008年

4 宋伟;张磊;石磊;李大伟;龙亿涛;;纳米金修饰丝网印刷电极检测水中对苯二酚的研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年

5 孙嘉宇;葛介超;刘卫敏;汪鹏飞;;纳米金颗粒在细菌内毒素检测中的应用[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年

6 谢明一;戴东升;陈方;郭振朋;韩彦丽;左敏;齐莉;陈义;;牛血清白蛋白与纳米金颗粒相互作用的毛细管电泳法研究[A];第十五次全国色谱学术报告会文集（下册）[C];2005年

7 蒋兴宇;;纳米抗菌剂研究进展[A];中国化学会第28届学术年会第3分会场摘要集[C];2012年

8 盛仲翰;韩建华;张建平;赵红;江龙;;一种基于DNA寡核苷酸探针和金纳米颗粒放大作用来检测汞离子的石英晶体微天平传感器[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年

9 尹惠琼;杨姝;贾茗娴;章金刚;;蓝舌病病毒新型纳米探针免疫检测技术[A];第五次全国免疫诊断暨疫苗学术研讨会论文汇编[C];2011年

10 郑林丰;;乙酰化树状大分子包裹的纳米金颗粒作为CT成像细胞内对比剂的实验研究[A];中华医学会第十八次全国放射学学术会议论文汇编[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 李华;从“小瓶子”到“大车间”的桥梁[N];福建日报;2004年

2 赵喜明;非典检测试纸在武大问世[N];中国中医药报;2003年

3 辛铭;纳米合金催化剂研究有新进展[N];中国化工报;2009年

4 记者 任荃;纳米颗粒或能“降住”耐药菌[N];文汇报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李心;纳米金颗粒在生物光学传感及成像中的一些应用研究[D];浙江大学;2010年

2 王翠红;纳米金颗粒对肺癌细胞的放疗增敏作用及机制的实验研究[D];山东大学;2013年

3 江黎;纳米金颗粒局域表面等离子共振特性应用于光学生物传感及成像[D];浙江大学;2013年

4 王青;新型表面等离子体共振DNA传感技术的研究[D];湖南大学;2007年

5 谢娟;Mn（Ⅲ）TPP-Au/SiO_2新型复合催化剂制备及其催化空气氧化环己烷反应性能的研究[D];河北工业大学;2009年

6 闫晓庆;基于限域效应的纳米金颗粒热稳定性研究及其在醇类分子选择性氧化中的应用[D];浙江大学;2013年

7 向阳;恒温扩增型表面等离子体共振生物传感器构建与结核杆菌及其多重耐药突变位点检测研究[D];第三军医大学;2013年

8 杨君;希夫碱配合物与DNA的相互作用及新型电化学DNA传感器的研制[D];中国海洋大学;2011年

9 李炯;电导检测型DNA微阵列系统的研制[D];东南大学;2003年

10 胡燕;MUC1核酸适配体的筛选及其在肿瘤靶向治疗方面的初步应用研究[D];北京协和医学院;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨丽娟;基于纳米金颗粒与限制性内切酶的电化学生物传感器研究[D];湖南大学;2011年

2 李兰英;新型汞离子纳米识别体系的构建及其应用研究[D];华东师范大学;2010年

3 印泽亮;基于纳米金颗粒的光热效应研究[D];西安电子科技大学;2014年

4 黄佳浩;基于“裂开型”核酸适体高灵敏检测生物小分子的研究[D];湖南大学;2010年

5 丁静;碳纳米管和纳米金颗粒用于DNA和小分子检测的研究[D];湖南大学;2011年

6 王昊;基于DNA纳米金颗粒的生物传感器的研究方法[D];昆明理工大学;2012年

7 嵇海宁;纳米金颗粒分子逻辑门的构建及其分析应用[D];湖南大学;2011年

8 杨盈;新型纳米抗氧化剂的合成及其性能研究[D];北京化工大学;2008年

9 李清照;基于核酸适体的催化信号放大方法检测肿瘤细胞的研究[D];湖南大学;2012年

10 田一;基于纳米金颗粒应用的硫杂杯芳烃分子的设计与合成[D];湖南大学;2011年

  本文关键词：基于纳米金颗粒的光热效应研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：372499