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拉曼光譜儀在醫學方面的應用

更新時間:2018-10-22      點擊次數:3459

* 引言

 

癌癥是(shi)威脅人(ren)類健康和生命(ming)的主(zhu)要病之一人(ren)體的所有(you)器官均(jun)有(you)發生癌變的可能每年*約有600萬(wan)人被癌癥(zheng)奪(duo)去生命,在(zai)我國約150萬(wan)人死于癌癥(zheng)。臨(lin)床研究表(biao)明癌癥的預后(hou)與(yu)早(zao)期發現、早(zao)期診斷和早(zao)期治密切相關。因此癌癥的早期發現在臨床醫學上具(ju)有重要意義。目前,癌(ai)癥的(de)常規診(zhen)斷方(fang)法有醫(yi)學(xue)影像學(xue)檢查(cha)、腫瘤標志物檢測以及微創(chuang)介入(ru)檢查(cha)等但這些(xie)方(fang)法很(hen)難檢測癌變組(zu)織(zhi)和細胞早(zao)期所發生(sheng)的生(sheng)化和分(fen)子結構異常,存在檢測陽性率低(di)、耗時及(ji)過(guo)渡診斷等(deng)缺(que)點因此急需在臨床上研(yan)究一(yi)種方便快捷、無創、靈敏度(du)和特異度(du)高的診(zhen)斷(duan)方法以對(dui)高(gao)危人群進行篩查并在一定程度(du)上(shang)控(kong)制(zhi)腫(zhong)瘤的發展(zhan)及提高(gao)患(huan)者的生存(cun)率。近年來出現的拉曼光譜技術已(yi)經達(da)到單(dan)分子(zi)檢測水平(ping)可以作(zuo)為一種有(you)力的分析分子結構工具用來研究各類生命科學問題

 

拉曼(man)光譜能夠從分子水平反映組織(zhi)生化的細(xi)微變(bian)化具(ju)有無創、快速和精細如“指紋”的分辨能力(li)使拉曼(man)光譜技術日益(yi)受到(dao)重視(shi)在生物醫學研究和臨床診(zhen)斷(duan)特(te)別是早期癌(ai)癥的診(zhen)斷(duan)中取(qu)得(de)重大進展。目前(qian),拉曼光譜技(ji)術已經(jing)應用于多(duo)種癌(ai)癥的診(zhen)斷

 

* 應用

 

拉(la)曼光(guang)譜儀用于胃癌早期診斷的研(yan)究

胃癌(ai)是目(mu)前(qian)第(di)四(si)大常見的惡性腫瘤,也(ye)是癌(ai)癥死亡的第(di)二大病因,得不到(dao)早(zao)期(qi)的發(fa)現與及時治是胃癌(ai)高死亡率的主要原因。腺瘤息(xi)肉有明顯(xian)惡變為腺癌(ai)的潛(qian)力(li),屬于病變中組織(zhi)(zhi),如果對其可以早(zao)期(qi)發(fa)現并切除可以較(jiao)低(di)胃癌(ai)的發(fa)病率。但是通過胃鏡(jing)下(xia)肉眼觀(guan)察仍然存在一(yi)定困難,拉(la)曼光譜具有非侵(qin)入性、快速、靈(ling)敏等優(you)點,特(te)別在使用近紅外激(ji)發(fa)光下(xia)可以更深的穿透(tou)組織(zhi)(zhi)進行檢(jian)測。

分別對多個正常胃細胞(bao)組織(zhi)、腺(xian)瘤息(xi)肉、胃腺(xian)癌組織(zhi)進(jin)行拉(la)(la)曼光(guang)譜檢測,得到(dao)其平均(jun)拉(la)(la)曼光(guang)譜如圖1

 

 

圖(tu)正(zheng)常胃細胞組織腺(xian)瘤(liu)息肉胃腺癌組織

雖然(ran)拉(la)曼光譜圖較為相似,但依(yi)然(ran)可以看出,隨(sui)著正常胃組織的(de)病變,某(mou)些特(te)征(zheng)峰發生了拉(la)曼頻移和強度的(de)變化(hua)(hua),這也反應了其內部物質的(de)變化(hua)(hua)。

 

單個肝癌(ai)細胞(bao)的拉曼光譜分析研究

 

肝癌也是(shi)死亡率很高的(de)一種癌癥,早(zao)期的(de)癌變不會有臨(lin)床癥狀且常(chang)規(gui)的(de)檢測手(shou)段也難(nan)以發現,拉曼光譜技術是(shi)從分子水平上來反映結構和變化。對多組(zu)正常(chang)肝細胞(LO2)和肝癌(ai)細胞(SMMC-7721)進行拉曼(man)光譜檢(jian)測所得平均光譜如圖2

 

 

圖(tu)正常(chang)肝細胞(LO2)、肝癌細胞(bao)(SMMC-7721)的平均拉曼光譜

可以看出,正常肝細胞與肝癌細胞存在顯著差異,整體譜線強度變弱,在某些特征峰也存在顯著變化。依此可以判定肝癌細胞。

拉曼光譜技術是一種非破壞性、非侵入性、分辨能力高的檢測方法,在癌癥檢測中已經初顯優勢。在胃癌、乳腺癌、鼻咽癌、皮膚癌等方面都有廣泛應用。隨著激光光鑷技術的以及共聚焦顯微技術的發展,實現單細胞水平上對癌細胞的診斷,有望揭示癌變的機理,從而為癌癥的診斷建立更有力的實驗基礎。

                                                     △拉曼(man)光譜(pu)儀(yi)

參考文獻:

 

拉曼光譜儀用于胃(wei)癌早(zao)期診斷的研究(jiu),羅舒文(wen)等

單個肝癌(ai)細(xi)胞的拉曼光(guang)譜分(fen)析研究,楊文(wen)沛(pei)等

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