[发明专利]基于纳米颗粒修饰空芯光纤在体药物检测系统

说明书

技术领域

    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

   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。

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。 

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。

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

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。

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。

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。

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。

所述空芯光纤为光子晶体光纤、或普通空芯光纤。

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。

附图说明

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。

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

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（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（1）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。

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。

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。

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。