Пример готовой дипломной работы по предмету: Физика
Содержание
Содержание
Введение…………………………………………………………………….. 3
Глава
1. Обзор литературы…………………………………..…………… 4
Глава
2. Строение некоторых биотканей………………………………… 7
2.1. Печень………………………………………………………………… 7
2.2. Эпителиальная ткань…………………………………………………. 9
2.3. Мышечная ткань……………………………………………………… 15
2.4. Почка………………………………………………………………….. 17
Глава
3. Материалы и методы…………………………………………….. 21
3.1. Ткани и иммерсионные агенты………………………………………. 21
3.2. Методы исследований и оборудование…………………………….. 21
Результаты и обсуждение………………………………………………… 23
Глава
4. Влияние иммерсионного просветления на фрактальные свойства биологических тканей……………………………………………
23
4.1. Фрактальные свойства спеклов нормальной ткани………………… 23
4.2. Фрактальные свойства спеклов нормальной ткани с наночастицами…………………………………………………………
27
4.3. Фрактальные свойства спеклов опухолевых тканей………………… 32
Глава
5. Влияние иммерсионного просветления на спектральные свойства биологических тканей……………………………………………
34
5.1. Спектры полного пропускания нормальных тканей при просветлении 40% раствором глюкозы……………………………
34
5.2. Спектры полного пропускания нормальных тканей при просветлении 40% раствором глицерина…………………………..
38
5.3. Спектры полного пропускания нормальных тканей при просветлении 40% раствором витамина B2…………………………………..
42
5.4. Спектры полного пропускания опухолевых тканей……………….. 46
Заключение…………………………………………………………………. 49
Литература…………………………………………………………………. 50
Выдержка из текста
Важным параметром биологической ткани является степень ее неоднородности (анизотропии) [15, 45, 51, 52].
Для большинства биологических тканей значение фактора анизотропии составляет 0,9 [15, 45].
Поэтому световое излучение, падающее на них, не способно проникать глубоко в биологической ткани. Для повышения качества визуализации биологической ткани с целью выявления и гипертермии злокачественных новообразований используются различные иммерсионные агенты, например, 40% растворы глюкозы [1, 6, 9, 10, 13], глицерина [9].
Эти вещества позволяют согласовать показатели преломления коллагеновых волокон, из тканей, и внутритканевой жидкости. При согласовании показателей преломления наблюдается снижение коэффициента рассеяния ткани и рост ее полного пропускания. При увеличении полного пропускания ткани увеличивается и глубина проникновения излучения в ткань, что и обеспечивает более качественную визуализацию ее состояния.
Для гипертермии злокачественных новообразований могут быть использованы золотые наночастицы [55-69].
Некоторые из них обладают пиком плазмонного резонанса на длине волны
80. нм, что соответствует так называемому «окну прозрачности» биоткани.
В соответствии с этим, цель работы – изучение динамики изменений фрактальных и спектральных свойств биотканей в условиях иммерсионного просветления.
Список использованной литературы
ЛИТЕРАТУРА
1) Башкатов А.Н., Генина Э.А., Синичкин Ю.П., Кочубей В.И., Лакодина Н.А., Тучин В.В. Определение коэффициента диффузии глюкозы в склере глаза человека // Биофизика. – 2003. – Т. 48. — Вып. 2. — С. 309-313.
2) Генина Э.А., Башкатов А.Н., Кочубей В.И., Тучин В.В. Оптическое просветление твердой мозговой оболочки человека // Оптика и спектроскопия. – 2005. – Т. 98. — № 3. — С.515-521.
3) Генина Э.А., Башкатов А.Н., Кочубей В.И., Тучин В.В., Чикина Е.Э., Князев А.Б., Мареев О.В. Оптические свойства слизистой оболочки в спектральном диапазоне 350 – 2000 нм // Оптика и спектроскопия. – 2004. – Т. 97. — № 6. — С. 1043-1048.
4) Максимова И.Л., Зимняков Д.А., Тучин В.В. Управление оптическими свойствами биоткани. I. Спектральные характеристики склеры глаза // Оптика и спектроскопия. – 2000. – Т. 89. — № 1. — С. 86-95.
5) Папаев А.В., Симоненко Г.В., Тучин В.В., Денисова Т.П. Оптическая анизотропия биотканей в условиях иммерсионного просветления и без него // Оптика и спектроскопия. – 2006. – Т. 101. — № 1. — С. 50-57.
6) Тучин В.В., Башкатов А.Н., Генина Э.А., Синичкин Ю.П., Лакодина Н.А. In vivo исследование динамики иммерсионного просветления кожи человека // Письма в ЖТФ. – 2001. – Т. 27. — Вып. 12. — С. 10-14.
7) Иванов А.П., Барун В.В., Петрук В.Г. Спектральный коэффициент отражения света как средство неинвазивной диагностики структурных и биофизических параметров кожи // Saratov Fall Meeting. – 2006. — С. 26-37.
8) Барун В.В., Иванов А.П., Волотовская А.В., Улащик В.С., Сорокина Ю.Л., Сторожик Е.Т. Моделирование глубины проникновения света и спектров поглощения нормальной и патологически измененной кожи // Saratov Fall Meeting. – 2006. — С. 37-48.
9) Орехова Е.В., Кузнецова Н.В., Чернова С.П., Правдин А.Б. Спектральные измерения диффузного отражения кожи in vivo при транскутанном введении просветляющего агента // Saratov Fall Meeting. – 2000. — С. 23-27.
10) Меглинский И.В., Башкатов А.Н., Генина Э.А., Чурмаков Д.Ю., Тучин В.В. Исследование возможности увеличения глубины зондирования методом отражательной конфокальной микроскопии при иммерсионном просветлении поверхностных слоев кожи человека // Квантовая Электроника. – 2002. – Т. 32. — № 10. — С. 875-882.
11) Кузьмина М.Ю., Генина Э.А., Башкатов А.Н., Тучин В.В. Исследование динамики диффузии индоцианина зеленого в коже // Saratov Fall Meeting. – 2006. — С. 48-56.
12) Симоненко Г.В., Папаев А.В., Малинова Л.И., Кирилова Е., Тучин В.В. Структура динамики иммерсионного просветления биотканей // Saratov Fall Meeting. – 2006. — С. 56-60.
13) Мигачева Е.В., Правдин А.Б. Экспериментальное изучение динамики спектров автофлуоресценции кожи при оптическом просветлении // Saratov Fall Meeting. – 2005. — С. 17-21.
14) Панков С.С., Башкатов А.Н., Генина Э.А., Тучин В.В. Исследование динамики диффузии метиленового синего в кожу // Saratov Fall Meeting. – 2005. — С. 72-76.
15) Иванов А.П., Барун В.В. Спектры отражения света как средство диагностики структурных и биофизических параметров кожи // Оптика и спектроскопия. – 2008. – Т. 104. — № 2. — С. 344-351.
16) Choi B., Minler T.E., Kim J., Goodman J.N., Vargas G., Aguilas G., Nelson J.S. Use of optical coherence tomography to monitor biological tissue freezing during cryosurgery // J. Biomed. Opt. – 2004. – Vol. 9. – Iss. 2. — P. 282-286.
17) Pan Y.T., Wu Z.L., Yuan Z.J., Wang Z.G., Du C.W. Subsellular imaging of epithelium with time – lapse optical coherence tomography // J. Biomed. Opt. – 2007. – Vol. 12. – Iss. 5. — doi:10.1117/1.2800007.
18) Ушакова О.В. Развитие спектрально-поляризационных и когерентно-оптических методов зондирования фиброзных биотканей // Автореф. … дисс канд. наук. — Саратов, 2007.
19) Holman H.-Y.N., Bjornstad K.A., Martin M.C., McKinney W.R., Blakely E.A., Blankenberg F.G. Mid-infrared reflectivity of experimental atheromas // J. Biomed. Opt. – 2008. – Vol. 13. – Iss. 3. — doi:10.1117/1.2937469.
20) Генина Э.А., Башкатов А.Н., Кочубей В.И., Тучин В.В., Альтшулер Г.Б. In vivo исследование взаимодействия индоцианина зеленого с эпидермисом человека // Письма в ЖТФ. – 2001. – Т. 27. — Вып. 14. — С. 63-67.
21) Пфейфер П. Взаимодействие фракталов с фракталами: адсорбция полистирола на пористой поверхности Al 2O3 // Фракталы в физике. — Труды VI международного симпозиума по фракталам в физике. — Под ред. Пьетроперо Л., Тозитти Э. – М.: Мир. – 1988. — С. 62-71.
22) Джейкмен Э. Рассеяние на фракталах // Фракталы в физике. — Труды VI международного симпозиума по фракталам в физике. — Под ред. Пьетроперо Л., Тозитти Э. – М.: Мир. – 1988. — С. 82-97.
23) Божокин С.В., Паршин Д.А. Фракталы и мультифракталы // Ижевск: НИЦ Регулярная и хаотическая динамика. – 2001. — 128 с.
24) Шредер М. Фракталы, хаос, степенные ряды. Миниатюры из бесконечного рая // НИЦ Регулярная и хаотическая динамика. – 2001. — 528 с.
25) Кроновер Р.М. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории. – М.: Постмаркет. – 2000. — 352 с.
26) Мандельброт М. Фрактальная геометрия природы. – М.: Институт компьютерных исследований. – 2002. — 656 с.
27) Франсон М. Оптика спеклов. — Пер. с фр. — Под ред. Островского Ю.И. – М.: Мир. – 1980. — 171 с.
28) Башкатов А.Н., Генина Э.А., Тучин В.В. Исследование оптических и диффузионных явлений в биотканях при воздействии осмотически активных иммерсионных жидкостей // Общий биофизический практикум. – С.: Саратовский государственный университет. — 2005. — 71 с.
29) Морозов А.Д. Введение в теорию фракталов. – М.-Иж.: Институт компьютерных исследований. – 2002. — 160 с.
30) Зосимов В.В., Лямшев Л.М. Фракталы в волновых процессах // УФН. – 1995. – Т. 165. — № 4. — С. 361-401.
31) Федер Е. Фракталы. — Пер. с англ. — М.: Мир. – 1991. — 254 с.
32) Астафьева Л.Г., Желтов Г.И. Температурное поле, формируемое внутри кровеносного сосуда под действием импульсного лазерного излучения // Оптика и спектроскопия. – 2007. – Т. 103. — № 4. — С. 683-689.
33) Ghosn M.G., Carbajal E.F., Berfui N.A., Tellez A., Granada J.F., Larin K.V. Permeability of hyperosmotic agent in normal and atherosclerotic vascular tissue // J. Biomed. Opt. – 2008. – Vol. 13. Iss. 1. — doi:10.1117/1.2870153.
34) Perecla-Cubian D., Toboravic M., Arce-Diego J.L., Wang L.V. Evaluation of the magneto-optical effect in biological tissue models using optical coherence tomography // J. Biomed. Opt. – 2007. – Vol. 12. – Iss. 6. — doi: 10.1117/1.2818103.
35) Gordon J.M., Shoco-Levy R., Feuermann D., Huleihil M., Mizrahi S. Photothermally induced delayed tissue death // J. Biomed. Opt. -2006. – Vol. 11. – Iss. 3. — doi:10.1117/1.2210948.
36) Lucesoli A., Criante L., Farabollini B., Bonifari F., Simoni F., Rozzi T. Distance optical sensor for quantitative endoscopy // J. Biomed. Opt. – 2008. – Vol. 13(1).
– doi: 10.1117/1.2870138.
37) Kim P., Puoris’haag M., Cote D., Lin C.P., Yun S.H. In vivo confocal and multiphoton microendoscopy // J. Biomed. Opt. – 2008. – Vol. 13(1).
–doi:10.1117/1.2839043.
38) Vakoc B.J., Tearny G.J., Bouma B.E. Real-time microscopic visualization of tissue response to laser thermal therapy // J. Biomed. Opt. – 2007. – Vol. 12(2).
– doi:10.1117/1.2714027.
39) Braun K.E., Boyer J.D., Henderson M.H., Katz D.F., Wax A. Label free measurement of microbicidal gel thickness using low coherence interferometry // J. Biomed. Opt. – 2004. – Vol. 11(2).
– doi: 10.1117/1.2192767
40) Fleming C.P., Ripplinger C.M., Webb B., Efimov I.R., Rollins A.M. Quantification of cardiac fiber orientation using optical coherence tomography // J. Biomed. Opt. – 2008. – Vol. 13(3).
– doi:10.1117/1.2937470
41) Li A., Liu J., Tanamai W., Kuong R., Cerussi A.E., Tromberg B.J. Assessing the spatial extent of breast tumor intrinsic optical constant using ultrasound and diffuse optical spectroscopy // J. Biomed. Opt. – 2008. – Vol. 13(3).
– doi: 10.1117/1.2937471
42) O’Connell-Podwell C.E., Mackanos M.A., Simanovskii D., Cao Y.-A., Bachmann M.H., Schwettman H.A., Contag C.H. In vivo analysis of heat-shock-protein-70 induction following pulsed laser irridation in a transgenic reporter mouse // J. Biomed. Opt. – 2008. – Vol. 13(3).
– doi: 10.1117/1.2904665
43) Davis S.C., Pogue B.W., Dehdhani H., Paulsen K.D. Contrast — detail analysis characterizing diffuse optical fluorescence tomography image reconstruction // J. Biomed. Opt. – 2005. – Vol. 10(5).
– doi: 10.1117/1.2114727.
44) Kukreti S., Cerussi A., Tromberg B., Cratton E. Intrisic tumor biomarkers revealed by novel differential spectroscopic anlysis of near infrared spectra // J. Biomed. Opt. – 2007. – Vol. 12(2).
– doi:10.1117/1.2709701
45) Тучин В.В. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях. – Саратов. — Изд. СГУ. – 1998. — 384 с.
46) Hunter M., Backman V., Popescu G., Kalashnikov M., Boone C.W., Wax A., Gopal V., Badizadegan K., Stoner G.D., Feld M.S. Tissue self-affinity and polarized light scattering in the Born approximation. A new model for precancer detection // Physical review letters. – 2006. – Vol. 97. – Doi: 10.1103/PhysRevLett.97.138102
47) Dioguardi N., Grizzi F., Franceschini B., Bossi P., Russo C. Liver fibrosis and tissue architectural change measurement using fractal — retiled metrics and Hurst’s exponent // World J. Gastroenterol. – 2006. — Vol. 12. — P. 2187-2194.
48) Miedzienco E.M. A fractal scaling law for seed hydration kinetics // Acta Agrophys. – 2006. – Vol. 7(1).
- P. 141-150.
49) Илемской А.И., Флат А.Я. Использование концепции фрактала в физике конденсированной среды // УФН. — 1998. – Т. 163. — № 12. — С. 1-50.
50) Симоненко Г.В., Тучин В.В. Оптические свойства биологических тканей, — Учебно-методическое пособие. – 2007. – 48 c.
51) Popp A.K., Valentin M.T., Kaplan P.D., Weitz D.A. Microscopic origin of light scattering // Appl. Opt. – 2003. — Vol. 42. – Iss. 16. – P. 2871-2880.
52) Yan R., Yan G., Yang B. Fractal analysis on human colonic pressure activities based on the box-counting method // Proceeding of world academy of science, engeneering and technology. – 2006. – Vol. 11. – P. 255-258.
53) Turzhitsky V., Liu Y., Hasabou N., Goldberg M., Roy H.K., Backman, Brand R. Investigating population risk factors of pancreatic cancer by evaluation of optical markers in the duodenal mucosa // Disease markers. – 2008. – Vol. 25. – P. 313-321.
54) Grizzi F., Russo C., Colombo P., Franceschini B., Frezza E.E., Cobos E., Chiriva-Internati M. Quantitative evaluation and modeling of two-dimensional neovascular network complexity: the surface fractal dimension // BMC Cancer. – 2005. – Vol.5. – Iss. 14. – doi: 10.1186/1471-2407-5-14.
55) Mukherjee P., Bhattachsaraya R., Wang P., Wang L., Basu S., Nagu J.A., Atala A., Mukhopadhaya D., Soker S. Antiangiogenic properties of gold nanoparticles // Clin Cancer Res. – 2005. – Vol. 11(9).
– doi: 10.1158/1078-0432.CCR-04-2482.
56) Loo C., Lovery A., Halas N., West J., Dresek R. Immunotargeted nanoshells for integrated cancer imaging and therapy // Nanoletters. – 2005. — Vol. 5. – Iss. 4. — P. 709-711.
57) O’Neal D.P., Hirsch R., Halas N.J., Payne J.D., West J.L. Photo-thermal tumor ablation in mice using near infrared-absorbing nanoparticles // Cancer letters. – 2004. – Vol. 209. — P. 171-176.
58) Bhattacharya R., Mukherjee P., Xiong Z., Atala A., Soker S., Mukhopadhaya D. Gold nanoparticles inhibit VEGF165-indused proliferation of HUVEC cells // Nanoletters. – 2004. — Vol. 4. – Iss. 12. – P. 2479-2481.
59) Hainfeld J.F., Slatkin D.N., Focella T.M., Smilowitz H.M. Gold nanoparticles: a new X-ray contrast agent // The British journal of radiology. – 2006. – Vol. 79. — P. 248-253.
60) Huang X., El-Sayed I.H., Qian W., El-Sayed M.A. Cancer cell imaging and phototermal therapy in the near-infrared region by using gold nanorods // J. AH. Chem. Soc. – 2006. – Vol. 128. — P. 2115-2120.
61) Lee Y.K., Bone N.D., Strege A.K., Jelinek D.F., Kae N.E.VEGF receptors on chronic lymphocytic leukemia (CLL) B cells interact with STAT 1 and 3: implication for apoptosis resistance // Leukemia. – 2005. – Vol. 19(4).
- P. 513-523.
62) Petkov V., Peng Y., Williams G., Huang B., Tomalia D., Ren Y. Structure of gold nanoparticles suspensed in water studied by X-ray diffraction and computer simulations // Physical Review b. – 2005. – Vol. 72. –doi/10.1103/PhysRevB.72.195402.
63) Miller M.M., Lazarides A.A. Sensitivity of metal nanoparticles surface plasmon resonance to the dielectric environment // J. Phys. Chem. B. – 2005. – Vol. 109. – P. 21556-21565.
64) Lee Y.K., Done N.D., Strege A.K., Shanafeld T.D., Jelinek D.F., Kae N.E. VEGF receptor phosphorylation status and apoptosis is modulated by a green tea component, epigallocatechin-3-gallete (EGCG), in B-cell chronic lymphocytic leukemia // Blood. – 2004. — Vol. 104. – P. 788-794.
65) Ferrari M. Cancer nanotechnology: opportunities and challenges // Nature reviews, cancer. – 2005. – Vol. 5. — P. 161-171.
66) Pitsillides C.M., Joe E.K., Wei X., Anderson R.R., Lin C.P. Selective cell targeting with light – absorbing microparticles and nanoparticles // Biophysical journal. – 2003. – Vol. 84. — P. 4023-4032.
67) Zharov V.P., Galangha E.I., Tuchin V.V. In vivo phototermal flow cytometry: imaging and detection of individual cells in blood and lymph flow // Journal of cellular biochemistry. – 2005. — Vol. 9999. – P. 1-17.
68) Zharov V.P., Kim J.-W., Curiel D.T., Everts M. Self-assembling nanoclusters in living system: application for integrated phototermal nanodiagnostics and nanotherapy // Nanomedicine, nanotechnology, biology and medicine. – 2005. – Vol. 1. — P. 326-345.
69) Mukherjee P., Bhattacharya R., Mukhopadhaya D. Gold nanoparticles bearing functional anti-cancer drug and anti – angiogenic agent: a « 2 in 1» system with potential application in cancer therapeutics // Journal of biomedical nanotechnology. – 2005. — Vol. 1. – P. 1-5.
