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近红外线拉曼光谱用于胃癌患者诊断的研究

发布时间 2011-05-06 15:34:07

    背景 胃癌是最常见的恶性肿瘤之一,其预后与早期诊断、早期治疗密切相关,因此建立一种实时、无损、准确、客观的胃癌早期诊断方法和技术具有极其重要的意义。拉曼光谱是一种分子振动光谱技术,它能通过光学探测生物分子的变化与疾病发生发展之间的关系,具有分子水平的肿瘤检测和诊断能力,对提高胃癌早期诊断意义重大。

 

  方法 本研究采用近红外线拉曼光谱研究胃癌、癌前病变及胃正常粘膜组织的拉曼光谱的差异变化。实验中共收集了60例患者胃粘膜组织,其中正常组织20例,癌前病变组织20例,癌组织20例。拉曼光谱的取谱区间为 700-1800cm-1(1300cm-1为中心)。

 

  结果 研究结果显示突出的拉曼谱峰位于830 cm-1、853 cm-1、938 cm-1、1003 cm-1、1032 cm-1、1156 cm-1、1207 cm-1、1323 cm-1、1337 cm-1、1448 cm-1、1656 cm-1处,它们分别归属于:830 cm-1(B型DNA磷酸二酯主链构象对称伸缩振动)、853cm-1(胶原蛋白的羟脯氨酸C-C伸缩振动)、938 cm-1(蛋白质C-C伸缩振动)、1003 cm-1(苯丙氨酸C-C对称伸缩呼吸环)、1032cm-1(苯丙氨酸C-H伸缩)、1156cm-1(脱氧核糖-磷酸振动峰)、1207cm-1(色氨酸和苯丙氨酸C取代位的C-C6H5伸缩振动),1323cm-1、1337cm-1(蛋白质与核酸CH3-CH2扭曲振动)、1448cm-1(蛋白质和脂质CH2弯曲振动)、1656 cm-1(蛋白α螺旋构象的酰胺Ⅰ(主要为C=O伸缩振动)。胃癌组织在1337cm-1、1448cm-1及1655cm-1显示较高的谱峰强度,特别是光谱范围为1310-1450cm-1、1640-1675cm-1处的拉曼谱峰的位置和强度发生了显著的变化,其中含有蛋白质,核酸和脂类有关的信号。实验中采用PCA-LDA技术鉴别胃正常组织和癌组织的灵敏度和特异度分别是:87.5%,80.4%。

 

  结论 这项研究结果显示胃癌组织、胃癌前病变组织及胃正常组织之间的拉曼谱峰存在显著的差异,光谱范围为1310-1450cm-1、1640-1675cm-1处的拉曼谱峰的变化尤为突出,表明近红外线拉曼光谱具有在分子水平诊断胃癌的能力,能实现胃癌早期、无损、准确、客观、高效的诊断。


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