CN110623633A - 一种基于皮肤自荧光检测人体组织炎症的方法及其应用 - Google Patents

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殷卫海
张铭超
李雨嘉
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Abstract

本发明提供了一种基于皮肤自荧光检测人体组织炎症的原理以及方法。包括以下步骤：(1)检测皮肤组织在400‑700nm激发光的激发下，所发出的波长为420‑800nm自荧光；(2)该自荧光的强度表征组织炎症的严重程度，从而完成基于皮肤自荧光检测组织炎症的严重程度的检测方法。我们的研究发现该自荧光强度与组织炎症的严重程度呈正相关，因此通过检测皮肤的该自荧光强度，可以实时无创地检测人体组织炎症。根据自发荧光的强度、形态以及左右对称性等性质，我们可以判断患者患有炎症的组织。

Description

一种基于皮肤自荧光检测人体组织炎症的方法及其应用
技术领域
本发明涉及基于皮肤自荧光的检测人体组织炎症的生物荧光物质，具体是基于检测皮肤组织的自荧光强度，作为检测组织炎症的检测方法及其应用。
背景技术
目前检测组织炎症的方法普遍通过验血。这种方法的准确性以及对于不同组织炎症的区分程度有限。所以寻找一种实时无创快速检测组织炎症的生物学指标变得非常重要，而且也具有重大的社会经济意义以及临床意义。
发明内容
本发明人发现，可以使用皮肤组织的自荧光，检测组织炎症检测方法的新型生物标志物。从而提出一种可以用于基于皮肤自荧光的检测组织炎症的方法。
本发明对小鼠使用脂多糖进行腹腔注射，诱导组织炎症后。皮肤自荧光显著增加，以此作为基于皮肤自荧光检测组织炎症的生物学指标。建立新型的检测组织炎症的方法和应用。
本发明的具体技术方案是：
1.一种基于皮肤自荧光检测组织炎症的方法：
(1)将皮肤置于波长在400-700nm范围内的激光下，以激发出皮肤的自荧光。
(2)检测皮肤发出的波长在420-800nm范围内的自荧光分布以及强度；
(3)将该自荧光的分布以及强度与健康皮肤组织自荧光的分布以及强度比较
(4)判断是否患有组织炎症，以及组织炎症的程度，从而完成基于皮肤自荧光检测组织炎症的检测方法。
进一步的，所述组织炎症，包括但不仅仅局限于以下疾病：病毒性脑炎、肝炎、肺炎、心肌炎、败血症、全身真菌感染、以及肾炎。
进一步的，所述实验方法无需对皮肤进行任何标记。
进一步的，本发明的检测方法中，激发光的波长优选为420-680nm的范围内，更优选为460-643nm的范围内。
进一步的本发明的检测方法中，所检测的自发荧光的波长优选为440-750nm的范围内，更优选为450-741nm的范围内。
进一步的，所述利用激发光激发皮肤自荧光的方式包括使用普通的连续光输出进行激发的方式、使用电调制进行调制激发的方式或者使用脉冲激光进行激发的方式中的至少一种。
进一步的，所述激发光的波长在400-700nm范围内。
进一步的，所述自荧光的波长在420-800nm范围内。
进一步的，所述荧光强度增加，与健康人群皮肤组织自荧光比较。
进一步的，所述荧光强度增加，与组织炎症的严重程度呈正相关。荧光强度越高，组织炎症的严重程度越高。
进一步的，所述各种组织炎症都具有其独特的自发荧光的强度、形态以及左右对称性。根据自发荧光的强度、形态以及左右对称性等性质，可以判断患者患有炎症的组织的位置。
本发明还提供了一种基于皮肤自荧光的检测组织炎症的检测方法的应用。
各种组织炎症都具有其独特的自发荧光的强度、形态以及左右对称性。根据自发荧光的强度、形态以及左右对称性等性质，可以判断患者患有炎症的组织的位置。
附图说明
图1：激发光488nm激发皮肤自荧光，接受波长范围500-550nm的接受光。自荧光增加代表图。
具体实施方式
下面将通过具体描述，对本发明作进一步的说明。
除非另有限定，本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解相同的含义。
本发明中使用的术语“自荧光”，其含义为生物分子在受到适当波长的激发光照射时，吸收激发光的能量进入激发态，再退出激发态从而发射出比激发光波长更长的光的现象中，所述波长比激发光波长更长的光。
本发明中使用的术语“激发光”，其含义为能够激发生物分子发生自发荧光现象的光，其波长应比自发荧光短
本发明中使用的术语“组织炎症”，其含义包括但不仅仅局限于以下疾病：病毒性脑炎、肝炎、肺炎、心肌炎以及肾炎。。
发明人进行了大量的实验，确定皮肤自荧光与组织炎症之间的关系。此处需等图确定
图1：使用脂多糖处理小鼠，12小时后，随着脂多糖剂量越高，小鼠皮肤自荧光强度越高。
实施例1：
使用雄性C57小鼠，小鼠在动物房中进行饲养，条件为22-24℃，12小时的明/暗循环，并可自由进食取水。对小鼠腹腔注射脂多糖，3小时，12小时后，使用激光共聚焦显微镜对脂多糖处理过的小鼠皮肤进行无创实时成像。其中激光共聚焦显微镜的激发波长为440-600nm。
3小时，12小时内，对小鼠的心脏组织，肾脏组织，肺组织，脑组织中的炎症因子进行PCR检测，发现炎症因子的含量上升。
发现，皮肤荧光强度可以检测炎症的严重程度。同时发现，皮肤荧光强度与皮肤炎症的严重程度呈正相关。皮肤荧光强度越高，皮肤炎症的严重程度越高。
实施例2：激发光为蓝光波段，体表14个部位自发荧光强度与组织炎症的关系。
我们对病毒性脑炎人群、肺炎人群、肝炎人群、肾炎人群以及健康人群的左右手对称位置的手臂，手掌，手指肚，手指第二指节背侧，手背，使用仪器对皮肤自发荧光进行实时无创成像。
我们发现组织炎症人群的皮肤自荧光强度显著高于健康人群。而且可以使用这14个位置的荧光强度、荧光形态以及左右侧不对称性，联合检测分析，炎症的严重程度，患有炎症的组织位置等。
由上实验可以得出，小鼠经过脂多糖处理后，自荧光会发生变化，且该变化与组织炎症呈正相关。因此，皮肤自荧光能够作为无创实时检测组织炎症的标志物。
本发明基于这一发现，建立一种基于皮肤自荧光无创实时检测组织炎症的方法，该方法包括以下步骤：
1.一种基于皮肤自荧光检测人体组织炎症的原理以及方法：
(1)将皮肤置于波长在400-700nm范围内的激光下，以激发出皮肤的自荧光。
(2)检测皮肤发出的波长在420-800nm范围内的自荧光分布以及强度；
(3)将该自荧光的分布以及强度与健康皮肤组织自荧光的分布以及强度比较
(4)判断是否患有组织炎症，以及组织炎症的程度，从而完成基于皮肤自荧光检测组织炎症的检测方法。
本发明的利用激发光激发皮肤自荧光的方式包括使用普通的连续光输出进行激发的方式、使用电调制进行调制激发的方式或者使用脉冲激光进行激发的方式中的至少一种。
本领域的技术人员应当明了，尽管为了举例说明的目的，本文描述了本发明的具体实施方式，但可以对其进行各种修改而不偏离本发明的精神和范围。因此，本发明的具体实施方式和实施例不应当视为限制本发明的范围。本发明仅受所附权利要求的限制。本申请中引用的所有文献均完整地并入本文作为参考。

Claims (7)

1.一种基于皮肤自荧光检测人体组织炎症的方法：
(1)将皮肤置于波长在400-700nm范围内的激光下，以激发出皮肤的自荧光；
(2)检测皮肤发出的波长在420-800nm范围内的自荧光分布以及强度；
(3)将该自荧光的分布以及强度与健康皮肤组织自荧光的分布以及强度比较；
(4)判断是否患有组织炎症，以及组织炎症的严重程度，从而完成基于皮肤自荧光检测人体组织炎症的检测方法。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述组织炎症包括但不限于以下疾病：病毒性脑炎、肝炎、肺炎、心肌炎、败血症、全身真菌感染、或肾炎。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述利用激发光激发皮肤的自荧光的方式包括使用普通的连续光输出进行激发的方式、使用电调制进行调制激发的方式或者使用脉冲激光进行激发的方式中的至少一种。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述荧光强度增加，可以与健康人群皮肤组织自荧光比较。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述荧光强度增加，与人体组织炎症的严重程度呈正相关；荧光强度越高，人体组织炎症的严重程度越高。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
根据自发荧光的强度、形态以及左右对称性等性质，判断患者患有炎症的组织的位置。
7.一种基于皮肤自荧光检测人体组织炎症的应用，是生物标记物在制备用于检测人体组织炎症的应用，其中，所述标记物为使用400nm至700nm之间的激发光激发受试者体表皮肤的自发荧光强度，所述自发荧光的波长范围在420nm至800nm之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113995377A (zh) * 2021-09-16 2022-02-01 上海交通大学 一种吸烟损伤评估装置及方法

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