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一种基于金 纳米棒的眼底病激光光热治疗系统

阅读：19发布：2020-06-26

专利汇可以提供一种基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统，包括金纳米棒、治疗激光源、眼底成像系统以及PC控制平台；所述金纳米棒采用金种子法合成，按表面活剂十六烷基三甲基溴化铵胶束状模板定向生长，通过改变溶液中银离子浓度控制金纳米棒的长径比，由聚酰胺-胺型树枝状高分子修饰后共价连接血管造影剂吲哚氰绿与病理新生血管内皮细胞特异性精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽，辅助进行工作。，下面是一种基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统，其特征在于：包括金纳米棒、治疗激光源、眼底成像系统以及PC控制平台；所述金纳米棒采用金种子法合成，按表面活剂十六烷基三甲基溴化铵胶束状模板定向生长，通过改变溶液中银离子浓度控制金纳米棒的长径比，由聚酰胺-胺型树枝状高分子修饰后共价连接血管造影剂吲哚氰绿与病理新生血管内皮细胞特异性精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽，辅助进行工作。
2.如权利要求1所述的基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统，其特征在于：所述金纳米棒的长径比为4至20，其对应纵向等离子共振吸收峰分别为808nm至2μm。
3.如权利要求1所述的基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统，其特征在于：所述PAMAM为4.0或5.0代聚酰胺-胺型树型大分子，其表面具有大量带正电荷的氨基能够与抗体、核酸或荧光团发生静电作用而形成复合物。
4.如权利要求1所述的基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统，其特征在于：所述的ICG为医用血管造影剂，ICG吸收和发射近红外光，血液中ICG吸收光谱是650～850nm，最高吸收峰在805nm；而发射光谱约在770～880nm，最佳发射波长为835nm；带负电的ICG与带正电的修饰金纳米棒表面的PAMAM静电结合。
5.如权利要求1所述的基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统，其特征在于：所述的RGD为环肽或三肽，其所带的氨基与PAMAM的末端部分已羧基化的氨基共价结合。
6.如权利要求1所述的基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统，其特征在于：所述的治疗激光源包括半导体激光器、适配器、分光镜、功率计以及裂隙灯显微镜；半导体激光器发出的近红外激光经适配器进行光斑调整，通过分光镜，由功率计进行功率检测；裂隙灯显微镜也通过分光镜对治疗中的眼底结构进行观察。
7.如权利要求1所述的基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统，其特征在于：所述眼底成像系统包括眼底照相机、共焦激光扫描眼底镜、光学相干层析成像仪、光声成像仪，构成多模态多功能成像系统；眼底照相机、共焦激光扫描眼底镜、光学相干层析成像仪和光声成像仪四者可以同时工作或者按需选择，实现相应的眼底成像功能。

说明书全文

一种基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种激光医疗设备，尤其涉及一种基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统。

背景技术

[0002] 眼底由视网膜、眼底血管、视神经乳头、视神经纤维、视网膜上的黄斑部，以及视网膜后的脉络膜等构成，这些部位的病变统称为眼底病，眼底病对人的危害主要是影响视觉能力，严重的可致盲。眼底病传统的治疗方法有药物治疗、物理治疗，但往往难以奏效。当世界上第一台激光器发明后，由于激光具有波长一致性、方向性好等优点，可通过屈光间质针对眼球的不同目标组织准确地发挥作用，所以激光在医学领域中首先应用于眼科，而且最为深入。随着科技的发展，目前激光已成为糖尿病性眼底病变、视网膜血管病变、黄斑部病变、视网膜下新生血管的形成、视网膜裂孔及视网膜脉络膜肿瘤等许多眼底病的主要治疗手段。激光治疗眼底病为无痛治疗，疗效确切，与放射线相比，激光对人体无伤害，对正常的眼组织无损害，不需住院，不影响正常工作、生活和学习。

[0003] 对眼底病进行激光治疗时，现有的治疗方法通常首先需通过静脉注射造影剂诊断记录眼底血管无灌注区和新生血管荧光渗漏点等指导治疗；然后由病灶大小和临床反应来确定激光输出功率、曝光时间、光斑大小以及治疗时间等参数。这种方法的缺点是仅对病变偏离黄斑中心的患者适用，并且激光对治疗区域附近的正常组织有一定的损坏。若激光控制不当，过高的能量会导致玻璃体混浊、出血、视网膜脱离，严重影响视力。此外，激光治疗结束后需重新进行眼底血管造影评价疗效，以确定是否需要补充治疗。目前血管造影成像设备单一，且与激光治疗设备分离，所处环境也不同，患者需进行空间移动，既浪费时间又增加了治疗风险和检测费用。

发明内容

[0004] 发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统。

[0005] 技术方案：一种基于金纳米棒的眼底病激光光热治疗系统，包括金纳米棒、治疗激光源、眼底成像系统以及PC控制平台；所述金纳米棒采用金种子法合成，按表面活剂十六烷基三甲基溴化铵（Cetyltrimethylammonium bromide ，CTAB）胶束状模板定向生长，通过改变溶液中银离子浓度控制金纳米棒的长径比，由聚酰胺-胺型树枝状高分子（Poly amidoamine, PAMAM）修饰后共价连接血管造影剂吲哚氰绿（Indocyanine green, ICG）与病理新生血管内皮细胞特异性精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arginine-Glycine-Aspartic acid, RGD）多肽，辅助进行激光眼底病光热治疗。

[0006] 所述的金纳米棒的长径比为4至20，其对应纵向等离子共振吸收峰分别为808nm至2μm左右。

[0007] 所述的PAMAM为4.0或5.0代聚酰胺-胺型树型大分子，其表面具有大量带正电荷的氨基能够与抗体、核酸或荧光团发生静电作用而形成复合物。PAMAM可应用于制备分子识别材料或医药、医疗等领域。

[0008] 所述的ICG为医用血管造影剂，ICG吸收和发射近红外光，血液中ICG吸收光谱是650～850nm，最高吸收峰在805nm；而发射光谱约在770～880nm，最佳发射波长为835nm，与本发明中所用激光波长相近。带负电的ICG与带正电的修饰金纳米棒表面的PAMAM静电结合。

[0009] 所述的RGD为环肽或三肽，其所带的氨基与PAMAM的末端部分已羧基化的氨基共价结合，使金纳米棒具有特异性位点靶性。

[0010] 所述的治疗激光源包括半导体激光器、适配器、分光镜、功率计以及裂隙灯显微镜。半导体激光器发出的近红外激光经适配器进行光斑调整，通过分光镜，由功率计进行功率检测。裂隙灯显微镜也通过分光镜对治疗中的眼底结构进行观察。

[0011] 所述眼底成像系统包括眼底照相机、共焦激光扫描眼底镜、光学相干层析成像仪、光声成像仪，构成多模态多功能成像系统。眼底照相机、共焦激光扫描眼底镜、光学相干层析成像仪和光声成像仪四者可以同时工作或者按需选择，实现相应的眼底成像功能。

[0012] 所述的眼底病激光光热治疗系统，治疗前静脉注射一定剂量的所述金纳米棒；所述治疗激光源在安全、可预定的条件下直接均匀投射到眼底，实施非接触照射；所述眼底成像系统负责治疗前后眼底血管造影以便指导和及时评估治疗效果；所述PC控制平台负责接收并处理眼底成像系统高速摄影或摄像图像，实时记录眼底血管循环动态情况。

[0013] 有益效果：本发明具有以下优点：1、金纳米棒由PAMAM修饰，其中PAMAM树状大分子是一类新型的纳米级、高度分支、单分散性的聚合物，具有较大的内部空腔和大量的端基官能团，可与多种有机小分子或聚合物结合，安全、低毒、无免疫原性、易被细胞吞噬，非常适宜作为药物和基因的转运载体。

[0014] 2、RGD肽是一类含有精氨酸-甘氨酸-天冬氛酸(Arg-Gly-Asp)的短肽，作为整合素和其配体相互作用的识别位点，介导细胞与细胞外基质及细胞之间的相互作用。肿瘤细胞或病理新生血管可以特异高表达某些如αvβ3等整合素，能高亲和力结合RGD肽，成为疾病治疗的靶点。结合配体RGD的金纳米棒能够特异性地标记病理血管内皮细胞上的αvβ3受体，进行有效的选择性生物成像和疾病检测，保障靶向组织的局部加热，防止周围未标记组织损伤。

[0015] 3、将ICG连接在金纳米棒上起到保护、运输、增加体内循环时间，使其在眼科领域，尤其在眼底造影中发挥着更有效的作用。同时，可在光动力学治疗中产生单态氧氧化疾病组织。

[0016] 4、金纳米棒的长径比使得其纵向等离子共振吸收峰为近红外光区。经近红外激光照射后，金纳米棒对近红外区的强吸收特性使得光能高效地转换为热能，在局部范围内进行选择性加热；由此可降低激光照射功率，避免过高能量带来的危害，无需其他系统中附带的实时安全检测系统和反馈装置。

[0017] 5、金纳米棒用于眼底病选择性光热治疗，照射激光功率低，可安全地进行包括黄斑中心凹连续激光大光斑全眼底病变的治疗，而且价格便宜。

[0018] 6、采用多种成像方法进行眼底血管造影，实现多模态多功能眼底成像，对治疗进行有效指导和实时评估。

[0019] 7、集合了新型纳米探针制备、激光光热治疗和ICG血管造影，简化了眼底病激光治疗过程，使整个治疗安全、稳定、有效。附图说明

[0020] 图1为本发明实施例的系统结构示意图；图2为本发明实施例的金纳米棒的结构示意图；
图3为本发明实施例的治疗激光源的结构示意图；
图4为本发明实施例的眼底成像系统的结构示意图。

[0021] 图中：1、金纳米棒 2、治疗激光源 3、眼底成像系统 4、PC控制平台 5、人眼 6、半导体激光器 7、适配器 8、分光镜 9、功率计 10、裂隙灯显微镜 11、眼底照相机 12、主分光镜 13、共焦激光扫描眼底镜 14、光学相干层析成像仪 15、光声成像仪。

具体实施方式

[0022] 下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

[0023] 图1示出了本发明的眼底病激光光热治疗系统，包括金纳米棒1、治疗激光源2、眼底成像系统3以及PC控制平台4。

[0024] 所述的金纳米棒1是由PAMAM修饰后共价连接吲哚氰绿ICG与病理新生血管内皮细胞特异性多肽（αvβ3蛋白RGD序列）的纳米探针，如图2所示。

[0025] 所述的治疗激光源2，包括半导体激光器6、适配器7、分光镜8、功率计9及裂隙灯显微镜10，如图3所示。半导体激光器6发出的近红外激光经适配器7进行光斑调整，通过分光镜8，由功率计9进行功率检测。裂隙灯显微镜10也通过分光镜8对治疗中的人眼5眼底结构进行观察。

[0026] 所述的眼底成像系统3，包括眼底照相机11、主分光镜12、共焦激光扫描眼底镜13、光学相干层析成像仪14、光声成像仪15，如图4所示。眼底照相机11位于主分光镜12之前的光路上，负责普通的光学眼底血管造影。共焦激光扫描眼底镜13、光学相干层析成像仪14、光声成像仪15三种成像方式同光路经主分光镜12对人眼5进行多模态多功能成像，提供丰富多样、互补的图象信息。

[0027] 上述的眼底病激光光热治疗系统，在进行治疗前给患者静脉注射一定剂量的金纳米棒1，治疗激光源2在安全、可预定的条件下直接均匀投射到人眼5的眼底，实施非接触照射，眼底成像系统3负责治疗前后眼底血管造影以便指导和及时评估治疗效果，PC控制平台4负责接收并处理眼底成像系统高速摄影或摄像图像，实时记录眼底血管循环动态情况。

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