تعیین کنتراست عروقی ایجاد شده در هموگلوبین همراه با نانو ذرات طلا و کوانتوم دات با استفاده از امواج نزدیک مادون قرمز
Determination of vascular contrast of hemoglobin within gold nano particles and quantum dots using near infra read
مجریان: پریناز محنتی , بهروز شعبانی
خلاصه روش اجرا: امروزه سرطان پستان به علت حساسیت بالای بافتی، امکان انتشار سریع، تاثیرپذیری از عوامل بیرونی علاوه بر عوامل ارثی به عنوان یکی از الویت های پژوهشی در حوزه سلامت جامعه مخصوصا در حوزه بیماری های زنان مطرح است. شناسایی فاکتورهای تاثیر گذار بر پیشگیری و تشخیص سرطان موجب کنترل بروز سرطان و همچنین میزان شیوع آن در جامعه خواهد گردید. تشخیص سرطان در مراحل اولیه یکی از عوامل موفقیت در روند پاسخ به درمان، کاهش امکان انتشار تومور و افزایش امیدواری به طول عمر بیشتر بیمار بعد از درمان است. روش های متداول تشخیص سرطان پستان شامل معاینات فیزیکی، ماموگرافی و سونوگرافی می باشد که امروزه انجام MRI و ماموگرافی نوری با توجه به امکانات مراکز تصویربرداری به آن اضافه شده است. توانایی هریک از روش ها برای تشخیص سرطان پستان متفاوت بوده و در حد اندازه توده قابل لمس یا بیش از یک سانتیمتر است. درخواست تصویربرداری پستان با MRI بعلت هزینه بالا و نیاز به کویل مخصوص همراه که باید توسط مراکز خریداری شود رواج کمتری دارد. ماموگرافی نوری که هنوز در ایران موجود نبوده ولی از لحاظ توانایی در تشخیص هم ردیف و یا بلاتر از MRI مطرح است. لذا مطالعه روش های تشخیصی زود هنگام سرطان پستان با دقت و کارایی بالا هنوز جزو چالش های پژوهشی است. سلولهای تومورال پستان جمعیتی از سلولهای پستان هستند که توانای تنظیم تکثیر را از دست داده اند و بنابراین به مقدار نامحدود تکثیر می شوند. بافت توموری می تواند مواد تغذیه ای و اکسیژن کافی را از طریق انتشار ساده تا محدوده یک تا 2 میلی متر جذب نماید ولی بعد از آن برای رشد و افزایش اندازه نیازمند ایجاد رگ های تغذیه کننده جدید می باشند. افزایش میزان رگ سازی با افزایش اندازه تومور در مطالعات مشخص گردیده است. بنابراین اگر بتوانیم در مرحله رگ سازی تومور را شناسایی کنیم تومور در مراحل اولیه بوده و امکان کنترل و درمان بیماری بالاست. نانو ذرات با خصوصیاتی مانند نفوذپذیری بالا، امکان ردیابی سریع می توانند در تشخیص زود هنگام سرطان ها موثر باشند. نانو ذرات طلا جزو زیست سازگارترین نانوذرات هستند که در روش های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین کوانتوم دات ها نانو ذراتی با خصوصیات نوری منحصر به فرد و کریستالهای بسیار کوچکی که خصوصیات یک نیمه هادی را از خود نشان میدهند. در این مطالعه تغییر غلظت هموگلوبین همزمان با افزایش شبکه عروقی بعنوان فاکتور شناسایی و افتراق بین سلول های سالم و تومورال پستان استفاده شده است. مقادیر مختلف هموگلوبین با استفاده از فانتوم پستان همراه با عروق که دارای دونوع اندازه قطر عروقی است همراه با نانو ذرات طلا، کوانتوم دات های کادمیوم سلنیوم( (cdse و کادمیوم سلنیوم با پوشش نقره به داخل عروق تزریق خواهد شد تا تغییر حساسیت برای تشخیص زود هنگام در حضور نانوذرات مطالعه گردد. این مطالعه با تابش منبع نزدیک مادون قرمز در طول موج های 637 و 625 نانومتر و اندازه گیری شدت نور خروجی از عروق حاوی مقادیر متفاوت هموگلوبین همراه با نانوذرات مختلف انجام خواهد شد.به این طریق نانو ذره مناسب که بهترین تفاوت را به ازای تغییر غلظت هموگلوبین فراهم میاورد مشخص می گردد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 60685 |
| عنوان فارسی طرح | تعیین کنتراست عروقی ایجاد شده در هموگلوبین همراه با نانو ذرات طلا و کوانتوم دات با استفاده از امواج نزدیک مادون قرمز |
| عنوان لاتین طرح | Determination of vascular contrast of hemoglobin within gold nano particles and quantum dots using near infra read |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | پیشگیری و اپیدمیولوژی سرطان های شایع |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | کارشناسی ارشد |
| مدت اجرا - ماه | 24 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | با توجه به انکه تشخیص زودرس سرطان قبل از پیشرفت و متاستاز به سایر نقاط بدن دارای اهمیتی حیاتی و اساسی میباشد. این کار میتواند در درمان هرچه بهتر سرطان و طول عمر بیمار نقش بسزایی داشته باشد. روش های تشخیصی امروز که اغلب بر پایه تصویر برداری بنا شده اند. امروزه سرطان پستان به علت حساسیت بالای بافتی، امکان انتشار سریع، تاثیرپذیری از عوامل بیرونی علاوه بر عوامل ارثی به عنوان یکی از الویت های پژوهشی در حوزه سلامت جامعه مخصوصا در حوزه بیماری های زنان مطرح است. شناسایی فاکتورهای تاثیر گذار بر پیشگیری و تشخیص سرطان موجب کنترل بروز سرطان و همچنین میزان شیوع آن در جامعه خواهد گردید. تشخیص سرطان در مراحل اولیه یکی از عوامل موفقیت در روند پاسخ به درمان، کاهش امکان انتشار تومور و افزایش امیدواری به طول عمر بیشتر بیمار بعد از درمان است. روش های متداول تشخیص سرطان پستان شامل معاینات فیزیکی، ماموگرافی و سونوگرافی می باشد که امروزه انجام MRI و ماموگرافی نوری با توجه به امکانات مراکز تصویربرداری به آن اضافه شده است. توانایی هریک از روش ها برای تشخیص سرطان پستان متفاوت بوده و در حد اندازه توده قابل لمس یا بیش از یک سانتیمتر است. همچنین این روش های تصویر بردای به دلیل قدرت تفکیکی بسیار کمی که در مقیاس تک ذره و در مقیاس سلولی دارند در هدف گیری و تصویر بردار ی از تومورهایی که هنوز در مراحل اولیه رشد میباشند نامناسب میباشند. این پژوهش با بهره گیری از نانو ذرات طلا و کوانتوم دات که ابعادی در حدود سلول های سرطلانی را دارا میباشند و بر اساس تغییر غلظت هموگلوبین پایه گذاری شده است حساسیت بسیار بالایی را برای ما فراهم میاورد . علاوه بر این روشی ایمن و مطمئن برای تشخیص سرطان ها میباشد.چون این روش مبتنی بر تغییر غلظت هموگلوبین میباشد و رگ سازی و افزایش غلظت هموگلوبین در ناحیه تومورال برای اغلب تومور های سرطانی روی میدهد بنابر این این روش دامنه بسیار گسترده ای از انواع سرطان ها را پوشش خواهد داد. روش های رنگ آمیزی آلی در مقایسه با کوانتوم دات ها داری پایداری بسیار پایینی بوده و اغلب پس از 2 دقیقه سیگنالهای انها نامفهموم میشوند. ولی کوانتوم دات ها هفته ها و حتی ماهها بدون هیچ اثری از تجزیه شدن سیگنال های دریافتی از انها ثابت باقی میماند. نانو ذره طلا نیز یکی از بهترین مواد زیست پذیر مورد استفاده در علوم پزشکی میباشد که با سطح چسبندگی بسیار بالایی که دارد بسیار مورد استفاده و توجه محقیقین حوزه های پژوهشی مختلف قرار گرفته است. بنابراین این مطالعه با تابش منبع نزدیک مادون قرمز در طول موج های 637 و 625 نانومتر و اندازه گیری شدت نور خروجی از عروق حاوی مقادیر متفاوت هموگلوبین همراه با نانوذرات مختلف انجام خواهد شد. علاوه بر آن تصاویر سی تی اسکن از مناطق مورد نظر تهیه خواهد شد تا وجود تفاوت در سی تی نامبر ها در غلظت های متفاوت هموگلوبین همراه با تغییر نانو ذرات در این طرح مورد بررسی قرار می گیرد تا نانو ذره مناسب که بهترین تفاوت را به ازای تغییر غلظت هموگلوبین فراهم میاورد مشخص می گردد. |
| اهداف اختصاصی | - اندازه گیری شدت نور نزدیک مادون قرمز عبوری از فانتوم پستان همراه با عروق حاوی خون با غلظت های یک،دو و چهار برابر هموگلوبین همراه با کوانتوم دات کادمیوم سلنیوم -اندازه گیری شدت نور نزدیک مادون قرمز عبوری از فانتوم پستان همراه با عروق حاوی خون با غلظت های های یک،دو و چهار برابر هموگلوبین همراه با کوانتوم دات کادمیوم سلنیوم با پوشش نقره -– اندازه گیری شدت نور نزدیک مادون قرمز عبوری از فانتوم پستان همراه با عروق حاوی خون با غلظت های های یک،دو و چهار برابر هموگلوبین همراه با نانو ذرات طلای میله ای شکل -— اندازه گیری شدت نور نزدیک مادون قرمز عبوری از فانتوم پستان همراه با عروق حاوی خون با غلظت های های یک،دو و چهار برابر هموگلوبین همراه با نانو ذرات طلای کروی شکل |
| چکیده انگلیسی طرح | Today, breast cancer is one of the research priorities in the field of public health, especially in the field of women's diseases, due to its high tissue sensitivity, the possibility of rapid spread, and the influence of external factors in addition to hereditary factors. Identifying the factors affecting the prevention and diagnosis of cancer will control the occurrence of cancer as well as its prevalence in the society. Diagnosing cancer in the early stages is one of the success factors in the process of responding to treatment, reducing the possibility of tumor spread and increasing the patient's hope for a longer life after treatment. Common methods of breast cancer diagnosis include physical examinations, mammography and ultrasound, to which MRI and optical mammography have been added due to the facilities of imaging centers. The ability of each of the methods to detect breast cancer is different and it can be palpable or more than one centimeter. The request for breast imaging with MRI is less common due to the high cost and the need for a special coil that must be purchased by the centers. Optical mammography, which is not yet available in Iran, but is relevant in terms of its ability to detect the same level or better than MRI. Therefore, the study of early diagnostic methods of breast cancer with high accuracy and efficiency is still one of the research challenges. Breast tumor cells are a population of breast cells that have lost the ability to regulate proliferation and thus multiply indefinitely. Tumor tissue can absorb enough nutrients and oxygen through simple diffusion up to 1 to 2 mm, but after that, they need to create new feeding vessels to grow and increase in size. An increase in angiogenesis with an increase in tumor size has been identified in studies. Therefore, if we can identify the tumor in the angiogenesis stage, the tumor is in the early stages and the possibility of controlling and treating the disease is high. Nanoparticles with characteristics such as high permeability, the possibility of fast tracking can be effective in early detection of cancers. Gold nanoparticles are among the most biocompatible nanoparticles that are used in different ways. Also, quantum dots are nanoparticles with unique optical properties and very small crystals that show the properties of a semiconductor. In this study, the change in the concentration of hemoglobin simultaneously with the increase in the vascular network has been used as a factor for identifying and differentiating between healthy and tumoral breast cells. Different amounts of hemoglobin will be injected into the blood vessels using a breast phantom with vessels that have two types of vessel diameters along with gold nanoparticles, cadmium selenium quantum dots (cdse) and cadmium selenium coated with silver to change the sensitivity for early detection. When studied in the presence of nanoparticles. This study will be carried out by irradiating the near-infrared source at wavelengths of 637 and 625 nm and measuring the intensity of the light emitted from vessels containing different amounts of hemoglobin along with different nanoparticles. In this way, the appropriate nanoparticle that shows the best difference for changing concentration Hemoglobin provides is determined. |
| کلمات کلیدی | کوانتوم دات : نانو ذراتی از جنس نیمه رسانا با ابعاد حدود 2-10 نانومتر میباشد. این نانو کریستالها بعد از تحریک شدن، از خود نور ساطع میکنند و به طور معمول از 200 تا 10000 اتم تشکیل شدهاند. ساختار کلی یک نقطهی کوانتومی، شامل هسته، پوسته و پوشش دهنده است. نانو ذره طلا: ذراتی از طلا میباشد که ابعادی در حدود 20-50 نانومتر داشته و به صورت کلوییدی و محلول در آب است. این مایع دارای رنگ قرمز شدید برای ذرات کوچکتر از 100 نانو متر بوده و ذارای رنگ ابی یا بنفش برای ذرات بزرگتر میباشد. این نانو ذره به دلیل خواص اپتیکی و شیمیایی منحصر به فرد کاربرد های فراوانی داشته و این خواص بستگی به شکل و اندازه آن دارد . به صورت کروی و میله ای شکل موجود میباشند. پاور متر: وسیله ای برای اندازه گیری شدت نور تابشی و عبوری بر اساس یک طول موج ورودی معین می باشد. فانتوم: در علوم فیزیک پزشکی به دستگاه یا الگوی آزمایشی گویند که بدن انسان یا قسمتی از بدن انسان را شبیه سازی میکند. فانتوم پستان همراه با عروق مورد استفاده در این تحقیق دارای دو محل عروق اصلی با قطر 10میلیمتر و عروق فرعی با قطر 5 میلیمتر است. منبع مادون قرمز برای تصویر گیری LED مورد استفاده به عنوان منبع مادون قرمز با نام تجاری Phwee، ساخت شرکت دانش یاخته با ابعاد برابر 5/13x2/13 میلی متر مربع و با تعداد 45 عدد با طول موج 637 نانومتر و توان کلی 50 وات خریداری شد. |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| پریناز محنتی | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| رویا صالحی قره ورن | مشاور |
| بهمن عالی پور | دانشجوی مالک پایان نامه |
| بهروز شعبانی | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر تعیین کنتراست عروقی ایجاد شده در هموگلوبین همراه با نانو ذرات بوسیله امواج مادون قرمزمتن خبر امروزه سرطان پستان در دنیا تبدیل به یک مساله بسیار مهم و تهدید کننده سلامت جامعه بویژه بانوان گردیده است.در این مطالعه از چهار نوع نانو ذره برای آشکار سازی تغییرات شدت نور عبوری استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان میدهد که استفاده از نانو ذرات طلا و کوانتوم دات ها میتواند به تشخیص خون سالم از خون سرطانی کمک نموده و سرطان سینه تشخیص داده شود. کمک به تشخیص سرطان سینه در مراحل اولیه تشکیل آن با استفاده از تغییر شدت نور عبوری بین خون سالم و سرطانی امکانپذیر است. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر روشی برای ارزیابی کنتراست عروقی خونی همراه با نانو ذرات با استفاده از امواج نزدیک مادون قرمزمتن خبر یافتن روش هایی که بتوانند سرطان را در مراحل اولیه تشخیص دهند یکی از چالش های تحقیقاتی است. یکی از جدیدترین تکنیک های تشخیص زود هنگام سرطان استفاده ازنانو ذرات میباشد. نمونه های خون کامل با غلظت هموگلوبین مختلف برابر غلظت هموگلوبین خون نرمال برای شبیه سازی شرایط سرطان پستان انتخاب شده اند. نانو ذرات همراه با غلظت های مختلف هموگلوبین به درون فانتوم پستان تزریق شده اند.شدت نور عبوری با طول موج 635 نانو متر از درون عروق فانتوم توسط دستگاه پاور متر اندازه گیری شد.نانو ذره طلای با خون ترکیب شده و شدت نور عبوری برای عروق بدست آمدند. نتایج این مطالعه نشان میدهد که استفاده از نانو ذرات طلا و کوانتوم دات ها میتواند به تشخیص خون سالم از خون سرطانی کمک نموده و سرطان سینه تشخیص داده شود. کمک به تشخیص سرطان سینه در مراحل اولیه تشکیل آن با استفاده از تغییر شدت نور عبوری بین خون سالم و سرطانی امکانپذیر است. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر نتایج این مطالعه نشان میدهد که استفاده از نانو ذرات طلا و کوانتوم دات ها میتواند به تشخیص خون سالم از خون سرطانی کمک نموده و سرطان سینه تشخیص داده شود. کمک به تشخیص سرطان سینه در مراحل اولیه تشکیل آن با استفاده از تغییر شدت نور عبوری بین خون سالم و سرطانی امکانپذیر است.متن خبر . نانو ذرات همراه با غلظت های مختلف هموگلوبین به درون فانتوم پستان تزریق شده اند.شدت نور عبوری با طول موج 635 نانو متر از درون عروق فانتوم توسط دستگاه پاور متر اندازه گیری شد.نانو ذره طلای با خون ترکیب شده و شدت نور عبوری برای عروق بدست آمدند. |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
