鼻咽癌细胞组织与血液的SERS光谱研究进展

基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术对于人体细胞组织与血液的检测和研究,SERS光谱技术能够发现正常组织与病变组织的差异性,为医学临床上实现癌症的早期诊断提供了科学依据。由于鼻咽癌不具有明显的病变特征、病灶的位置难以通过常规医学手段检测。因此利用SERS光谱技术,应用于鼻咽癌细胞组织与血液的研究,可提高鼻咽癌患者的生存率。对鼻咽癌细胞组织与血液SERS光谱分析和诊断的探索研究,有助于SERS光谱技术发展成为一种在生物医学领域中的分析检测手段,在医学临床诊断上具有潜在的应用前景。     

银胶浓度对电穿孔获取细胞内表面增强拉曼光谱的影响

探究了银胶浓度对于电穿孔导入银纳米粒子获取细胞内表面增强拉曼光谱(SERS)的影响.对6组含有不同浓度银胶的鼻咽癌细胞C666进行电穿孔,测量电穿孔后活细胞内表面增强拉曼光谱.以测得的SERS信号、光谱强度积分值和谱线重复性为指标,研究银胶浓度对电穿孔获取细胞内SERS的影响,对电穿孔后活性C666细胞内SERS平均光谱进行初步谱峰归属.在脉冲电场强度875 V/cm,脉冲持续时间1 ms,电脉冲2次的条件下,每500μl电击缓冲液中含有50μl银胶时测得的细胞内SERS光谱信噪比高,且光谱具有较好的重复性.结果说明,正确选择银胶浓度可以提高电穿孔-SERS效果,获取高质量的活细胞内SERS信号.此研究有助于扩展表面增强拉曼光谱的应用,包括实时检测分析活细胞内生化成分及分布,实时监测细胞生化变化过程等.     

SERS光谱技术在人体体液研究中的应用

SERS光谱技术具有高检测灵敏度和高特异性的优点,广泛应用于生物组织,细胞及生物分子的研究,表现出极大的应用潜力。本文首先介绍了拉曼及SERS光谱技术的原理,综述了SERS光谱技术在人体体液分析检测的研究概况,特别介绍了本课题组针对血液、精液、尿液开展的研究工作,最后简要讨论SERS光谱技术的发展前景。     

α-（8-喹啉氧基）单取代酞菁锌聚合物纳米胶束的制备及其特性研究

α-(8-喹啉氧基)单取代酞菁锌(α-(8-QLO)PcZn)是一种疏水性新型光敏剂,利用二嵌段MePEG-b-PCL聚合物纳米胶束作为药物载体,制备了包载α-(8-QLO)PcZn的MePEG-b-PCL聚合物纳米胶束(简称α-(8-QLO)PcZn胶束),实验研究了它的基本光物理和光生物特性.结果表明:α-(8-QLO)PeZn胶束在水溶液中的吸收和荧光光谱与自由药物α-(8-QLO)PcZn在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中的吸收和荧光光谱基本相似;α-(8-QLO)PcZn胶束的平均药物包载效率为(53.07 4±0.74)%,胶束平均粒径为(79.6 4±7.8)nm,;α-(8-QLO)PcZn胶束能够很好地被鼻咽癌细胞C666-1所吸收,且主要分布在细胞核的周围.MePEG-b-PCL胶束是疏水性新型光敏剂α-(8-QLO)PeZn的一种有效传输系统.     

基于偏微分方程的保持纹理细节的医学图像去噪方法

基于偏微分方程的医学图像去噪方法已公认为具有显著效果的去噪技术。常用的偏微分方程去噪方法虽然可以去除变化平缓的图像中的噪声,同时保持边缘结构信息,但对带有较多纹理细节的医学图像的去噪效果却不太理想。在对目前有关纹理医学图像理解和综合的基础上,介绍了三种纹理图像去噪技术。第一种自适应调整参数的全变分方法,在不同尺度空间下去噪,可保持纹理和细节;第二种将医学图像空间由BV空间上升到G空间以保持纹理;第三种使用多尺度分解噪声以保持细节特征。这些方法均能在实际应用中达到一定的效果,但是如何更好的去除噪声,文章对其进行分析,并提出新的改进思路。     

猪特异性脂肪细胞膜蛋白基因cDNA 5′端的分子克隆

猪特异性脂肪细胞膜蛋白是近年来才被报道的一种可能与前脂肪细胞生长、发育和脂肪沉积调控有关的蛋白质。采用PT-PCR和PACE技术,首次获得猪特异性脂肪细胞蛋白基因cDNA 5‘端的克隆和序列。     

HSV-tk/GCV自杀基因系统与重组TNF联合杀伤肿瘤细胞的光学成像检测

目的:应用光学成像方法检测HSV-tk/GCV自杀基因系统与重组改造的人肿瘤坏死因子(recombinanthuman tumor necrosis factor,rmhTNF)的联合使用,对人涎腺腺样囊性癌细胞(adenoid cystic carcinoma,ACC-M)的杀伤效率。方法:实验分为四组,细胞模型对照组、单纯HSV-tk/GCV自杀基因系统治疗组、rmhTNF处理组、自杀基因联合rmhTNF治疗组。将稳定表达胸苷激酶-绿色荧光蛋白(thymidine kinase-green fluorescen protenin,tk-GFP)的ACC-M细胞(ACC-M-tk-GFP)按5 000个/孔接种到96孔板中,24 h后给药治疗;分别于加药前、给药后6 h、给药后24 h进行荧光成像。检测绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的荧光用于准确显示胸苷激酶(tk)基因表达的肿瘤细胞,检测碘化丙啶(propidium iodide,PI)的荧光用于显示死亡的肿瘤细胞。通过细胞的透射图及其PI和GFP荧光图像,分别计算tk 细胞和tk-细胞的死亡率。结果:HSV-tk/GCV自杀基因系统与rmhTNF联合治疗组的细胞在加药后6 h就已经出现细胞死亡迹象,而单纯HSV-tk/GCV自杀基因系统治疗组的细胞在加更昔洛韦(ganciclovir,GCV)后24 h才出现细胞死亡,单纯rmhTNF治疗组在加药后24 h还没有细胞死亡发生。对于给药后24 h的tk 细胞死亡率,联合治疗组(85.88%)明显高于GCV(38.13%)和rmhTNF单独治疗组(2.97%),并且联合治疗组给药24 h后会引发部分tk-细胞死亡(9.83%)。结论:HSV-tk/GCV自杀基因系统与rmhTNF联合治疗具有显著的协同抗肿瘤效应,能够明显提高对肿瘤细胞的杀伤率;结合光学成像方法,能为更直观方便地检测各组药物分别对tk 细胞和tk-细胞的杀伤率,可为深入研究"旁观者效应"提供参考。     

食道癌组织表面增强拉曼光谱研究

本研究采用以金纳米粒子为增强基底的表面增强拉曼光谱技术对31位食道癌患者的62例食道组织样本进行分析,其中包含31例肿瘤组织与31例正常组织.食道癌组织和正常组织表面增强拉曼光谱之间存在明显差异.利用主成分分析和线性判别分析算法对采集的组织表面增强拉曼光谱进行诊断研究.利用主成分分析-线性判别分析统计分析方法得到诊断灵敏度与特异性分别为90.3%与90.3%.为验证所构建的主成分分析-线性判别分析算法的有效性,利用受试样品的工作特征曲线方法,对所构建的算法的有效性进行评价.通过对组织表面增强拉曼光谱谱峰归属分析可知,癌组织中蛋白质结构可能发生变化,磷脂质的相对含量下降;而氨基化合物、组蛋白、苯基丙氨酸和酪氨酸的相对含量出现上升.研究表明,以金纳米粒子为增强基底的表面增强拉曼光谱技术结合主成分分析-线性判别分析统计分析方法能够准确区分食道癌患者肿瘤与正常组织.食道癌组织表面增强拉曼光谱技术有望成为一种食道癌的临床诊断与筛查工具.     

基于波长寻址的表面等离子体共振传感技术

本文提出了基于光谱扫描技术的非机械扫描的表面等离子体共振(SPR)传感技术,采用白光为SPR激发光源,通过单色仪控制入射光的波长实现光谱寻址,在保证灵敏度和动态范围的同时,使系统在整个动态范围内具有较好的线性,简化了传感器结构。理论分析了光谱扫描SPR传感技术的灵敏度和动态范围,搭建了实验系统,并测量了不同浓度的酒精水混合溶液的SPR信号变化。结果表明:系统折射率测量范围为1.30-1.38,灵敏度可达3.1×105RIU。     

基于SERS技术结合多变量统计分析胃癌患者血浆拉曼光谱

利用人体血浆的表面增强拉曼光谱（SERS）并结合多变量统计方法对胃癌的无损诊断分析进行了研究．检测了32例胃癌患者与33例正常健康人血浆SERS光谱,利用主成分分析（Pea）并结合线性判别分析（LDA）建立SERS光谱诊断多元统计算法模型．为验证所构建的PCA—LDA算法的有效性,将利用受试样品的工作特征（ROC）曲线方法对所构建的算法有效性进行评价．胃癌患者与正常健康入血浆SERS光谱之间的差别明显,且实验存在较好的重现性,利用PCA．LDA统计分析方法得到诊断特异性与灵敏度分别为91％与79．5％．通过SERS谱峰归属分析表明,癌症患者血浆与正常人血浆在生化成分上存在一定的差异．与正常健康人相比,胃癌患者血浆中的核酸、胶原、磷脂以及苯丙氨酸成分偏高,而氨基酸与糖类成分相对偏低．研究表明,血浆SERS光谱技术结合PCA．LDA统计分析能够很好地区分正常健康人与胃癌患者血浆．血浆表面增强拉曼光谱技术有望发展为一种无损探测与筛查胃癌的临床诊断工具．