МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛОКОННЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЗОНДОВ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ РЕГИСТРАЦИИ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ МНОГОСЛОЙНЫХ БИОТКАНЕЙ
Аннотация
Проведено моделирование различных конфигураций зондов и проанализированы полученные спектры флуоресценции модели ткани кожи человека. Для моделирования распространения света в ткани и оптическом волокне применяется метод Монте-Карло, реализованный в программном пакете TracePro. В качестве источников флуоресценции используются эндогенные флуорофоры - рибофлавин и протопорфирин IX, которые имеют минимальное пересечение спектров эмиссии и испускают флуоресценцию кожи человека при возбуждении лазерным излучением с λ = 405 нм. Проверено предположение о возможности селектирования сигнала флуоресценции по глубине ткани при использовании конкретных параметров оптоволоконных зондов. Впервые для селективной регистрации автофлуоресценции кожи получены модельные спектры с использованием шести конфигураций оптоволоконных зондов.
Ключевые слова
Об авторах
А. А. Шацкая
Самарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. Королева
Россия
443086, Самара
Россия
443086, Самара
Д. Н. Артемьев
Самарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. Королева
Россия
443086, Самара
Россия
443086, Самара
И. А. Братченко
Самарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. Королева
Россия
443086, Самара
Россия
443086, Самара
Список литературы
1. U. Utzinger, R. R. Richards-Kortum. J. Biomed. Opt., 8, N 1 (2003) 121—147
2. B. W. Pogue, G. Burke. Appl. Opt., 37, N 31 (1998) 7429—7436
3. T. J. Pfefer, K. T. Schomacker, M. N. Ediger, N. S. Nishioka. IEEE J. Select. Top. Quantum Electron., 7, N 6 (2001) 1004—1012
4. T. J. Pfefer, K. T. Schomacker, M. N. Ediger, N. S. Nishioka. Appl. Opt., 41, N 22 (2002) 4712—4721
5. C. Zhu, Q. Liu, N. Ramanujam. J. Biomed. Opt., 8, N 2 (2003) 237—248
6. I. Pavlova, C. E. R. Weber, R. A. Schwarz, M. D. Williams, A. K. El-Naggar, A. M. Gillenwater, R. R. Richards-Kortum. J. Biomed. Opt., 13, N 6 (2008) 064012
7. Q. Liu, C. Zhu, N. Ramanujam. J. Biomed. Opt., 8, N 2 (2003) 223—237
8. V. V. Tuchin. J. Biomed. Photon. Engin., 2, N 3 (2016) 030201
9. V. V. Dremin, A. V. Dunaev. J. Opt. Technol., 83, N 1 (2016) 43—48
10. С. Zhu, Q. Liu. J. Biomed. Opt., 18, N 5 (2013) 050902
11. А. В. Горшков, М. Ю. Кириллин, В. П. Гергель. Вестн. Нижегород. ун-та им. Н. И. Лобачевского, 1 (2014) 239—247
12. D. N. Artemyev. J. Biomed. Photon. Engin., 4, N 2 (2018) 020303
13. H. Zeng, C. MacAulay, D. I. McLean, B. Palcic. J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 38, N 2-3 (1997) 234—240
14. Y. P. Sinichkin, S. R. Utz, A. H. Mavliutov, H. A. Pilipenko. J. Biomed. Opt., 3, N 2 (1998) 201—212
15. В. В. Тучин. Оптика биологических тканей. Методы рассеяния света в медицинской диагностике, Москва, Физматлит (2013) 59
16. A. V. Lakshmi. Indian J. Med. Res., 108, N 2 (1998) 182
17. R. S. Rivlin, J. T. Pinto. Riboflavin (vitamin B2), Handbook of Vitamins, 3 rd ed., New York, Marcel Dekker (2001) 255—273
18. M. Shu, S. Kuo, Y. Wang, Y. Jiang, Y. T. Liu, R. L. Gallo, C. M. Huang. Current Med. Chem., 20, N 4 (2013) 562—568
19. J. C. Kennedy, R. H. Pottier, D. C. Pross. J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 6, N 1-2 (1990) 143—148
20. K. R. Rollakanti, S. C. Kanick, S. C. Davis, B. W. Pogue, E. V. Maytin. Photon. Laser. Med., 2, N 4 (2013) 287—303
21. T. Bergmann, S. Beer, U. Maeder, J. M. Burg, P. Schlupp, T. Schmidts, F. Runkel, M. Fiebich. Optical Diagnostics and Sensing XI: Toward Point-of-Care Diagnostics; and Design and Performance Validation of Phantoms Used in Conjunction with Optical Measurement of Tissue III, 7906 (2011) 79060T
22. F. H. Mustafa, M. S. Jaafar. Indian J. Phys., 87, N 3 (2002) 203—209
23. J. E. Falk. Porphyrins and Metalloporphyrins, Elsevier, Amsterdam (1964) 232
24. F. Jaillon, W. Zheng, Z. Huang. Phys. Med. Biol., 53, N 4 (2008) 937
25. Q. Liu, N. Ramanujam. Opt. Lett., 29, N 17 (2004) 2034—2036
Рецензия
Для цитирования:
Шацкая А.А., Артемьев Д.Н., Братченко И.А. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛОКОННЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЗОНДОВ ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ РЕГИСТРАЦИИ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ МНОГОСЛОЙНЫХ БИОТКАНЕЙ. Журнал прикладной спектроскопии. 2020;87(1):130-139.
For citation:
Shatskaya A.A., Artemyev D.N., Bratchenko I.A. MODELING OF FIBER OPTIC PROBES FOR SELECTIVE REGISTRATION OF FLUORESCENCE OF MULTILAYERED BIOLOGICAL TISSUES. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2020;87(1):130-139. (In Russ.)
Просмотров: 288
Послать статью по эл. почте 