肝癌患者血清白蛋白SERS光谱研究

来源 :福建师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:conqerzhang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文使用羟基磷灰石(HAp)从血清中吸附剥离白蛋白进行表面增强拉曼光谱(SERS)分析,结合多元统计分析方法开发一种用于无创,非标记癌症筛查新方法。主要研究成果如下:1.通过水热法制备了均匀的形如绒球状,粒径大约为4-5μm的HAp纳米颗粒,基于HAp纳米粒子吸附和体外释放牛血清白蛋白(BSA)并且结合SERS检测的方法,以及HAp方法可以达到对于蛋白的定量分析,该方法证明了HAp对于蛋白的吸附特性主要以物理吸附为主(电荷吸引),因此本身对于蛋白质的结构不会产生影响,而且在SERS测量的过程中可以获得高质量,高重复性的SERS光谱,这表明了HAp对于蛋白的吸附具有高可靠性。更为重要的是,通过HAp的方法可以实现定量分析,通过HAp吸附剥落蛋白,可以非常方便地提取和定量检测蛋白。并且通过醋酸纤维膜电泳的方法进一步证明了HAp方法在血清中主要吸附的是白蛋白。成人血清白蛋白的正常范围约为3.5-5.0 g/d L,先前的研究表明,血清白蛋白水平低(≤3.5 g/d L)是肝癌患者生存的不良预后因素。此外,HAp方法的检测范围是从1 g/d L到10 g/d L并且在正常血清白蛋白范围之内(3.5-5.0 g/d L)。特别是,我们方法的检测下限值(1 g/d L)小于白蛋白对肝癌的预后因素(≤3.5g/d L),揭示了这种方法在临床癌症筛查中的应用前景。2.基于HAp的吸附剥落能力,从血清中提取白蛋白,然后与银(Ag)胶体混合以进行SERS分析用于肝癌,乳腺癌的筛查。通过分析三组不同的血清白蛋白样品证明了该方法用于癌症筛查的可行性,其中包括肝癌患者(n=58),乳腺癌患者(n=30)和健康志愿者(n=60)。除了使用主成分分析和线性判别分析(PCA-LDA)方法构建模型用于癌症和正常受试者的诊断和判别分析外并获得了初步良好的结果,为了准确的区分肝癌与健康组,乳腺癌与健康组以及肝癌与乳腺癌组,将区别阈值设置为0.5,诊断灵敏度分别为95.1%,93.3%和87.32%,对应每种组合的相应诊断特异性分别为100.0%,92.5%和90.2%,每个组合分类的ROC曲线下积分面积(AUC)值分别为0.980、0.946和0.911。结果表明,基于PCA-LDA的血清白蛋白SERS技术具有检测肝癌和乳腺癌的潜在能力。我们还使用了基于PLS成分的RBF核SVM诊断模型可同时区分肝癌,乳腺癌和健康受试者的白蛋白SERS光谱,准确率可以达到88%。此外,偏最小二乘法和支持向量机(PLS-SVM)对于未知测试集诊断准确率高达93.75%。这些结果表明,这种用于无创,非标记的癌症检测和筛选新方法的巨大潜力。接下来,我们将继续收集和检测更多不同病理阶段和不同类型的癌症样本,以验证该方法的可靠性。3.基于HAp对于血清白蛋白吸附能力,在不损坏HAp颗粒的前提下,利用调节溶液中磷酸根粒子的浓度成功的从HAp表面分离出白蛋白。并且更加深入的探索了白蛋白与不同肿瘤阶段的肝癌存在着紧密的联系,然后结合SERS光谱技术实现了肝癌不同阶段的非标记、无创和更精确的检测。此外,需要注意的是,体液是一个复杂的系统,包括所有的电解质、抗体、抗原、激素以及外源物质(如药物、细菌、病毒等),对这些体液的SERS分析很容易受到这些物质的干扰。值得注意的是,我们的HAp方法可以消除血清样品中其他外源物质的干扰,从血清中提取白蛋白。基于PCA-LDA检测算法,对于早期(T1)肝癌和晚期(T2-T4)期肝癌可以很好地与正常人区分,准确率分别为88.33%和94.92%。令人兴奋的是,与其他蛋白质纯化技术(如盐析沉淀法或高效液相色谱法)相比,HAp的制备工艺简单,成功率高,重复性好,这对与临床样品检测具有重要意义。
其他文献
手性是自然界的基本属性之一,手性化合物在医药、生物、食品和农业等许多领域都有广泛应用。手性化合物的活性和其光学纯度密切相关,因此高效合成和检测手性化合物是手性研究的主要内容。本文开发了手性β-高谷氨酸的合成新方法,并对新型手性金属NMR识别试剂进行了初步探索,主要分为以下两大部分:第一部分:手性β-高谷氨酸的合成新方法手性β-高谷氨基酸是重要的药物中间体,现有的合成技术存在着产量低,合成步骤复杂繁
肿瘤的生物力学特性与其发生、进展密切相关。从分子和细胞到组织和器官,机械力几乎参与了各个层次的生命活动。因此,肿瘤生物力学特性的研究可以提供关于癌症进展机制的信息,并可能提供用于诊断和治疗预后的新方法。本实验以前列腺肿瘤细胞和组织为研究对象,利用AFM研究在前列腺癌进展过程中,肿瘤力学特性的差异。结合聚类分析方法,评估肿瘤组织的细胞区域和非细胞区域的黏弹性,以描述疾病状态引起的组织力学特性的变化程
裸藻(Euglena)属于单细胞淡水藻类,可以合成多不饱和脂肪酸、副淀粉等多种活性物质,已被广泛应用于食品、制药与饲料等领域。本文以纤细裸藻(Euglena gracilis FACHB-848)为研究对象,筛选适合该藻生长和活性物质合成的培养基;随后,评估培养基中的碳氮源种类及其浓度对裸藻生长的影响;最后,研发绿色集成技术联产提取裸藻油脂和副淀粉,为工业化开发裸藻提供实践依据。主要研究结果如下:
21世纪是高度信息化、全球化、数字化的时代,伴随着科学技术的迅猛发展,“高速度、高效率、高质量”的时代要求使得人才的竞争日趋激烈,这都对现今的教育提出了更高的要求---未来社会需要的是具有更高层次思维能力的人才,也即拥有良好的批判思维能力、创造思维能力、问题求解能力以及科学决策能力的人才.因此,发展学生的高阶思维能力是适应社会、适应时代的必然要求,也是落实综合素质人才培养目标的有力支撑.本学位论文
血管靶向光动力疗法(Vascular targeted photodynamic therapy,V-PDT)作为治疗鲜红斑痣和恶性肿瘤的一种有效方法,通过利用光敏剂、光和氧的相互作用,产生单线态氧(Singlet oxygen,~1O2)以损伤细胞,造成细胞坏死或凋亡,进而达到治疗效果。~1O2产量与激光功率、血氧饱和度和光敏剂剂量密切相关,直接决定着V-PDT的最终疗效,因此,对V-PDT过程
近年来,随着电子产品以及新能源电动汽车的快速发展,以锂离子电池为主导的碱性金属离子电池是其主要的电化学动力源,其相应的性能要求也不断提高,包含循环寿命、能量密度、功率密度以及热安全性等。然而,目前广泛作为负极材料的石墨已经远远不能满足技术发展的需求,产学界亟需开发高性能负极材料。特别是,基于转化反应储电机制的高容量金属氧化物负极材料得到广泛关注;但其在循环过程中普遍存在的体积效应以及电导欠佳的窘境
相变材料是通过吸热与放热的过程来储存与释放能量的一种环境友好材料,主要是通过热能的储存与温度调节来实现热管理与节能的目的。可以广泛应用于太阳能利用、纺织、余热回收、智能电子设备热管理、建筑热管理及航天航空等领域。聚乙二醇(PEG)由于具有较宽的相转变温度、较高的相变潜热、良好的化学稳定性、低的蒸汽压、无毒以及价格低廉等优点,成为最常见的固-液相变材料。然而,PEG较低的导热系数降低了能源储存效率及
一氧化二氮(N2O)是造成全球气候变暖和臭氧层破坏的重要温室气体(GHG)之一。沿海水库生态系统由于滞留了大量的外源氮,被认为是微生物N转换的活跃场所。然而,有关沿海水库N2O排放时空变化特征研究鲜见报道。本文以福州文武砂水库为研究对象,分别在2018年11月(枯水期)、2019年3月(平水期)和6月(丰水期)进行高分辨率野外采样,测定了表层水体环境因子和N2O溶存浓度,并通过薄边界层扩散模型法估
肝门部胆管细胞癌是肝外胆管细胞癌中发病率最高的疾病,其早期症状隐匿,预后较差。随着患癌的人数逐年上升,治疗肝门部胆管细胞癌的方法呈现多样化,其中手术切除肿瘤是其治愈的最主要方法之一,可以延长生存期。在肿瘤切除手术中,医生往往特别关注肿瘤的边缘部分,因为肿瘤是否被彻底切除不仅与患者预后密切相关,而且也是肝门部胆管细胞癌治愈的必要条件。肿瘤完全被切除是指达到根治性R0切除,即显微镜下无残留的癌细胞。多
近年来,环境生态学领域的研究方向是重金属污染与微塑料污染等问题。微塑料易和重金属共同对浮游植物产生毒害。浮游植物广泛存在于淡水和海水中,对碳浓缩机制(carbon concentrating mechanism,CCM)具有重要的生态学意义,是水生或海域生态系统响应全球气候变暖的重要角色。目前,关于微塑料和/或重金属对浮游植物微藻毒理生态效应方面的研究方兴未艾。本文选取绿藻门中常见的蛋白核小球藻(