基于纳米颗粒修饰空芯光纤在体药物检测系统的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】基于纳米颗粒修饰空芯光纤在体药物检测系统
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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】
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]所述空芯光纤为光子晶体光纤、或普通空芯光纤。
[0011]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]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。
[0013]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】
[0014]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(I),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(I)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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
【权利要求】
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(I)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。
【文档编号】G01N21/01GK104267016SQ201410459237
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】陈振宜, 王廷云, 商亚娜, 庞拂飞, 陈娜, 刘书朋 申请人:上海大学