太赫兹近场超分辨率显微技术对于肾脏纤维组织亚细胞的研究

In recent years, with the improvement of living standards, the incidence of end stage renal failure patients significantly increased, end-stage renal failure is not an independent disease, but a clinical syndrome of advanced renal diseases. The development of renal fibrosis is all the common pathway to end-stage kidney disease.Based on the whole fiber time domain terahertz spectroscopy, the terahertz scanning near field optical microscope technology (THz-SNOM) is used for the research of spectrum and imaging of renal fibrotic cells in the sub-micrometer level, especially for the sub-cell structure, the distribution, the occupation of the renal fibrotic cells. And the specific material inside of sub-cell, is expected to be found, for the distinction between the renal fibrotic cells and normal cell. Furthermore, the results from the measurement based on traditional pathological section is also used to compare the THz-SNOM results, for the application of this novel terahertz technology for the renal fibrotic pathological study, early diagnosis, prophylaxis and timely treatment.

近年来，随着生活水平的提高，终末期肾衰患者的发病较前明显增高，终末期肾衰竭已经不是一个独立的疾病，而是各种晚期肾脏病共有的临床综合征，而肾脏纤维化是各种慢性肾脏病发展至终末期肾病的共同途径。本项目拟利用基于全光纤时域太赫兹波谱技术的太赫兹波段近场显微技术（THz-SNOM），对肾脏纤维化组织细胞开展离体超分辨显微成像和成谱研究（在亚微米级别进行成像和成谱），检测肾脏纤维化组织细胞中的亚细胞结构，如细胞膜、细胞质、细胞核等结构的物质构成、分布区域和占比情况，找出特异性，精确区分肾脏纤维化组织细胞和附近正常组织细胞，并将所得太赫兹检测结果与传统病理学切片检测结果进行对比，为太赫兹科学技术应用于人体肾脏纤维化的病理研究、早期诊断、前期预防和及时治疗提供科学基础和检测。

近年来，随着生活水平的提高，慢性肾脏病的发病较前明显增高，随之疾病进展，肾功能逐渐衰竭，进入终末期。终末期肾衰竭已经不是一个独立的疾病，而是各种晚期肾脏病共有的临床综合征。而肾脏纤维化是各种慢性肾脏病发展至终末期肾病的共同途径，肾脏组织纤维化是多种肾脏疾病的最终归宿，随着纤维化的进展，肾功能逐渐丧失。早期精准分析纤维化病变部位对积极干预治疗尤为重要。本项目基于时域太赫兹波谱检测技术，对肾脏纤维化组织细胞开展离体超分辨显微成像和成谱研究，采用太赫兹微探针系统以20µm的分辨率实现太赫兹空间扫描，进而观测到肾脏纤维化病变空间分布。通过研究分析进一步识别肾脏纤维化的主要构成物质羟基脯氨酸，且羟基脯氨酸的含量及振荡强度和肾脏纤维化正相关。再次通过时域太赫兹波谱的吸收强度大小来判断羟脯氨酸含量的高低以及病变的部位在肾脏组织的位置，利用微探针太赫兹时域光谱中的吸收强度来确定肾组织中羟基脯氨酸的空间分布和肾脏中病变的位置，这为肾纤维化的精确诊断提供了更多的可能性。提出对于肾脏纤维化精准诊断提出更多的研究思路。