[發(fā)明專利]非侵入式活體電子自旋共振方法和系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810726666.3 | 申請日： | 2018-07-04 |
| 公開（公告）號： | CN110687157A | 公開（公告）日： | 2020-01-14 |
| 發(fā)明（設計）人： | 周江;周明瑞;周彬 | 申請（專利權）人： | 周江 |
| 主分類號： | G01N24/10 | 分類號： | G01N24/10 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 430074 湖北省武漢市武昌*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 活體 非侵入式 活體生物 樣本 電子自旋共振波譜儀 高壓放電裝置 不成對電子 計算機接口 三維成像儀 化學成份 技術檢測 神經介質 生理活動 生物分子 順磁物質 應用電子 組織結構 外源性 共振 植入 自旋 灌注 代謝 大腦 | ||
本公開提供了一種通過非侵入式高壓放電裝置在活體或非活體生物樣本內安全地產生不成對電子的方法，從而在不灌注或植入外源性順磁物質的條件下，能夠應用電子自旋共振（ESR）技術檢測活體或非活體生物樣本的組織結構和生理活動，并進一步地獲取神經介質活動、生物分子代謝、受體及化學成份信息，從而構成非侵入式活體電子自旋共振波譜儀、三維成像儀和大腦?計算機接口(Electron Spin Resonance Spectrometer&Imaging?Brain Computer Interface，ESRI?BCI)系統(tǒng)。
技術領域
本公開涉及電子自旋共振（ESR），具體涉及一種非侵入式活體電子自旋共振波譜儀、三維成像儀和大腦-計算機接口（Electron Spin Resonance Spectrometer & Imaging- Brain Computer Interface，ESRI-BCI）系統(tǒng)。
背景技術
電子自旋共振（ESR）現(xiàn)象，亦被稱為電子順磁共振（EPR），于1944年首先由E.Zavoisky觀測到。稍早之前，Isidor Rabi于1938 在進一步的Stern–Gerlach實驗中首先描述并測量了分子束的核磁共振（NMR），Edward Mills Purcell 和Felix Bloch于1946年分別在固體和液體中觀測到同樣的現(xiàn)象。
核磁共振（NMR）是原子核在磁場中吸收和再發(fā)射電磁波的現(xiàn)象，磁共振影像（MRI）原本被稱為核磁共振影像（NMRI），是NMR的一種形式，已被證明是一種高度萬能的影像技術，在醫(yī)療診斷領域取得了對ESR的壓倒優(yōu)勢。相比之下，活體ESR的發(fā)展就非常遲緩了，ESR的基本原理與NMR相似，但被激發(fā)的是不成對電子而非原子核。由于絕大多數(shù)物質包括生物體在內，都缺乏天然存在的順磁物質（即含有不成對電子的物質），現(xiàn)有技術都要求在活體內灌注或植入外源性順磁物質（包括自旋標記（spin label）、自旋探針（spin probe）、納米順磁探針（nanoparticulate paramagnetic spin probe）、順磁性造影劑（paramagneticcontrast agent）等）才能觀測到ESR信號，例如，美國專利US5678548（System and methodfor performing in vivo imaging and oxymetry and FT microscopy by pulsedradiofrequency electron paramagnetic resonance，October 21，1997）、US5865746（Invivo imaging and oxymetry by pulsed radiofrequency paramagnetic resonance，F(xiàn)ebruary 2，1999）分別公開了基于ESR的活體成像和血氧測定系統(tǒng)和方法，都在權利要求書中提到需要“…introducing said paramagnetic contrast agent into a livingsample to be imaged（…在成像活體樣本中引入所述順磁性造影劑）”；
美國專利US8066973（Nanoparticulate probe for in vivo monitoring of tissueoxygenation，November 29，2011）公開了一種新類型的納米順磁探針，對于使用ESR技術監(jiān)測活體組織氧合度非常有用，其權利要求書的第一段寫道“…wherein each of theprogenitor, mesenchymal, myoblast, and islet cell has at least one probeinternalized therein; said probe comprising a compound or a radical thereofof the formula: ##STR00019## wherein R is selected from the group consistingof…（…其中每個祖細胞、間葉細胞、成肌細胞和胰島細胞內至少包含一種探針，所述探針的組成為…）”；
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