张琨:表面增强拉曼光谱在肝和肺肿瘤诊断中的应用研究论文

张琨:表面增强拉曼光谱在肝和肺肿瘤诊断中的应用研究论文

本文主要研究内容

作者张琨(2019)在《表面增强拉曼光谱在肝和肺肿瘤诊断中的应用研究》一文中研究指出:表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)技术是一种高特异性、高灵敏度、可快速检测和痕量分析的光谱检测技术。同时,该技术还具有指纹识别的特性,能够提供丰富的分子振动信息。金、银、铜等贵金属具有优越的物理化学性质,能够在粗糙纳米金属结构的表面产生局域表面等离子体共振(也被称为“热点”),从而实现单分子水平的检测。SERS技术具有超高的检测灵敏度,在肿瘤分析方面有着广阔的应用前景。银纳米粒子(Ag-NPs)具有良好的物理、化学性质和生物相容性,被广泛用于肿瘤SERS方面的研究。本文将对SERS技术在肝癌和肺癌中的应用进行研究。主要研究工作如下:(1)传统的癌症检测方法虽然可以用于肝癌患者的早期诊断,但这些方法不能在分子水平上解释组织癌变发生的原因。因此,我们应用SERS技术对56例患者的正常肝组织(n=46)和癌组织(n=56)的指纹光谱区域(500-1800 cm-1)进行了分析。结果显示,838、1448和1585 cm-1处特征峰的相对强度在癌症组织中存在显著的变化。初步的分析结果显示,癌症组织与正常组织的某些生物大分子(如:DNA和糖原)的含量存在着差异。利用主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)相结合的方法,对癌变的和正常的肝组织切片进行检验分类。利用受试者工作特征(ROC)曲线得到了基于PCA-LDA方法的检测灵敏度和特异性,其值分别为100%和100%。本研究表明,基于组织切片的指纹区域SERS研究在肝癌的临床检测中具有很大的应用价值。(2)普通拉曼光谱虽然可以对肺癌进行诊断,但其微弱的散射截面限制了其应用。本研究将Ag-NPs加入肺组织切片表面,来增强生物分子的拉曼信号强度,并利用COMSOL软件对Ag-NPs的电磁场分布进行了模拟。从切片中提取的SERS光谱反映出正常肺组织(n=23)和癌组织(n=23)的生化分子差异。采用PCA-LDA对肺癌和健康组织进行分类。ROC曲线给出了PCA-LDA方法的检测灵敏度(95.7%)和特异性(95.7%)。本研究为组织切片SERS分析在临床试验中的普遍应用提供了新的思路。(3)SERS具有超高的探测灵敏度,在肿瘤检测领域有着广阔的应用前景。然而,由于Ag-NPs-血清的不均匀分布,血清SERS分析在重复性和稳定性方面仍然是一个巨大的挑战。为了弥补这一不足,我们设计了一种硅金字塔(PSi)和Ag-NPs有序结合的阵列获得稳定的血清拉曼信号的新方法。通过对50例肺癌患者和50例正常人血清的检测,证明了该方法的实用性。对血清SERS数据进行的PCA结果显示,两组样品的光谱数据可以形成明显的、完全分离的团簇。ROC曲线提供了基于PCA-LDA方法得到的检测灵敏度(100%)和特异性(90%)。本研究表明,这种基于Ag-NPs/PSi和PCA-LDA的无标记、稳定的血清SERS分析技术在无创肺癌诊断方面有着广阔的发展前景。

Abstract

biao mian zeng jiang la man san she (Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)ji shu shi yi chong gao te yi xing 、gao ling min du 、ke kuai su jian ce he hen liang fen xi de guang pu jian ce ji shu 。tong shi ,gai ji shu hai ju you zhi wen shi bie de te xing ,neng gou di gong feng fu de fen zi zhen dong xin xi 。jin 、yin 、tong deng gui jin shu ju you you yue de wu li hua xue xing zhi ,neng gou zai cu cao na mi jin shu jie gou de biao mian chan sheng ju yu biao mian deng li zi ti gong zhen (ye bei chen wei “re dian ”),cong er shi xian chan fen zi shui ping de jian ce 。SERSji shu ju you chao gao de jian ce ling min du ,zai zhong liu fen xi fang mian you zhao an kuo de ying yong qian jing 。yin na mi li zi (Ag-NPs)ju you liang hao de wu li 、hua xue xing zhi he sheng wu xiang rong xing ,bei an fan yong yu zhong liu SERSfang mian de yan jiu 。ben wen jiang dui SERSji shu zai gan ai he fei ai zhong de ying yong jin hang yan jiu 。zhu yao yan jiu gong zuo ru xia :(1)chuan tong de ai zheng jian ce fang fa sui ran ke yi yong yu gan ai huan zhe de zao ji zhen duan ,dan zhe xie fang fa bu neng zai fen zi shui ping shang jie shi zu zhi ai bian fa sheng de yuan yin 。yin ci ,wo men ying yong SERSji shu dui 56li huan zhe de zheng chang gan zu zhi (n=46)he ai zu zhi (n=56)de zhi wen guang pu ou yu (500-1800 cm-1)jin hang le fen xi 。jie guo xian shi ,838、1448he 1585 cm-1chu te zheng feng de xiang dui jiang du zai ai zheng zu zhi zhong cun zai xian zhe de bian hua 。chu bu de fen xi jie guo xian shi ,ai zheng zu zhi yu zheng chang zu zhi de mou xie sheng wu da fen zi (ru :DNAhe tang yuan )de han liang cun zai zhao cha yi 。li yong zhu cheng fen fen xi (PCA)he xian xing pan bie fen xi (LDA)xiang jie ge de fang fa ,dui ai bian de he zheng chang de gan zu zhi qie pian jin hang jian yan fen lei 。li yong shou shi zhe gong zuo te zheng (ROC)qu xian de dao le ji yu PCA-LDAfang fa de jian ce ling min du he te yi xing ,ji zhi fen bie wei 100%he 100%。ben yan jiu biao ming ,ji yu zu zhi qie pian de zhi wen ou yu SERSyan jiu zai gan ai de lin chuang jian ce zhong ju you hen da de ying yong jia zhi 。(2)pu tong la man guang pu sui ran ke yi dui fei ai jin hang zhen duan ,dan ji wei ruo de san she jie mian xian zhi le ji ying yong 。ben yan jiu jiang Ag-NPsjia ru fei zu zhi qie pian biao mian ,lai zeng jiang sheng wu fen zi de la man xin hao jiang du ,bing li yong COMSOLruan jian dui Ag-NPsde dian ci chang fen bu jin hang le mo ni 。cong qie pian zhong di qu de SERSguang pu fan ying chu zheng chang fei zu zhi (n=23)he ai zu zhi (n=23)de sheng hua fen zi cha yi 。cai yong PCA-LDAdui fei ai he jian kang zu zhi jin hang fen lei 。ROCqu xian gei chu le PCA-LDAfang fa de jian ce ling min du (95.7%)he te yi xing (95.7%)。ben yan jiu wei zu zhi qie pian SERSfen xi zai lin chuang shi yan zhong de pu bian ying yong di gong le xin de sai lu 。(3)SERSju you chao gao de tan ce ling min du ,zai zhong liu jian ce ling yu you zhao an kuo de ying yong qian jing 。ran er ,you yu Ag-NPs-xie qing de bu jun yun fen bu ,xie qing SERSfen xi zai chong fu xing he wen ding xing fang mian reng ran shi yi ge ju da de tiao zhan 。wei le mi bu zhe yi bu zu ,wo men she ji le yi chong gui jin zi da (PSi)he Ag-NPsyou xu jie ge de zhen lie huo de wen ding de xie qing la man xin hao de xin fang fa 。tong guo dui 50li fei ai huan zhe he 50li zheng chang ren xie qing de jian ce ,zheng ming le gai fang fa de shi yong xing 。dui xie qing SERSshu ju jin hang de PCAjie guo xian shi ,liang zu yang pin de guang pu shu ju ke yi xing cheng ming xian de 、wan quan fen li de tuan cu 。ROCqu xian di gong le ji yu PCA-LDAfang fa de dao de jian ce ling min du (100%)he te yi xing (90%)。ben yan jiu biao ming ,zhe chong ji yu Ag-NPs/PSihe PCA-LDAde mo biao ji 、wen ding de xie qing SERSfen xi ji shu zai mo chuang fei ai zhen duan fang mian you zhao an kuo de fa zhan qian jing 。

论文参考文献

  • [1].应用SERS和免泵微流控芯片进行前列腺癌标记物的痕量检测[D]. 吕泽远.合肥工业大学2019
  • [2].癌细胞的SERS检测与协同治疗[D]. 张婧.吉林大学2018
  • [3].复合SERS基底的制备及其对癌症标志物的检测[D]. 向媛.上海师范大学2018
  • [4].基于铜掺杂Au纳米棒的SERS探针用于肺癌组织检测研究[D]. 李凯丰.东北师范大学2018
  • [5].基于SERS纳米探针技术在肺癌非标记诊断中的应用[D]. 刘皓.大连医科大学2018
  • [6].面向肿瘤细胞检测的SERS基底的制备及其特性研究[D]. 邓苏晓.东南大学2018
  • [7].SERS微流控芯片基底构建及其在多元肿瘤标志物检测中的应用[D]. 郑志华.东南大学2018
  • [8].基于纳米金和核壳型磁性纳米粒子的SERS免疫分析法测定癌胚抗原[D]. 林燕.南京医科大学2014
  • [9].等离子体注入改性MOFs材料实验研究及其在SERS检测及催化中的应用研究[D]. 远雁.北京交通大学2019
  • [10].特异性与多功能SERS基底的制备及其对食品污染物的快速检测[D]. 周亚茹.合肥工业大学2019
  • 读者推荐
  • [1].磁基金复合微球的表面结构调控及其SERS性能研究[D]. 王永会.河南大学2019
  • [2].基于特异性反应的SERS方法检测生物标志物[D]. 卫程华.上海师范大学2019
  • [3].银纳米结构的可控制备及其光电性能研究[D]. 司甜甜.齐鲁工业大学2019
  • [4].基于表面增强拉曼光谱技术的疾病相关标志物的分析研究[D]. 刘嘉.华东师范大学2019
  • [5].公共安全相关新型毒物的表面增强拉曼光谱现场检测新技术方法研究[D]. 王凯.军事科学院2019
  • [6].共聚焦拉曼光谱技术对结直肠癌的诊断价值[D]. 邹皇军.南方医科大学2019
  • [7].基于表面增强拉曼散射技术构建的新型纳米生物探针及其在癌症检测以及治疗方面的应用[D]. 文聪.北京化工大学2018
  • [8].表面增强拉曼光谱在胃肠道肿瘤血清检测中的应用研究[D]. 刘燕玲.南方医科大学2018
  • [9].结直肠癌患者血液表面增强拉曼光谱研究[D]. 林多.福建师范大学2012
  • [10].拉曼光谱研究恶性肿瘤血清及其在生物医学中的应用[D]. 赵万利.大连理工大学2008
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东师范大学的张琨,发表于刊物山东师范大学2019-07-06论文,是一篇关于表面增强拉曼散射论文,银纳米颗粒论文,肿瘤论文,主成分分析论文,线性判别分析论文,山东师范大学2019-07-06论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东师范大学2019-07-06论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    张琨:表面增强拉曼光谱在肝和肺肿瘤诊断中的应用研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢