生物样品拉曼光谱和光谱成像的分析的研究

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1、南开大学硕士学位论文生物样品的拉曼光谱和光谱成像分析研究姓名：刘燕楠申请学位级别：硕士专业：光学指导教师：俞钢20070301摘要拉曼光谱技术在近些年取得了飞速发展，作为一种无损测量手段，其应用范围遍及材料科学、化学、物理学、生物学、医学和环境科学等众多科学领域，使得拉曼光谱成为近来研究的一大热点。我们使用的显微共焦拉曼光谱仪，可以提供微米数量级空间分辨精度的化学和结构方面的信息，从而能够从分子水平较深入地研究生物大分子、细胞、组织等构象变化和相互作用的过程。这有助于我们探讨某些药物治疗疾病的机理，搞

2、清各种物理、化学因素对生物大分子的影响与原因，并为某些重要理论的发现提供可靠的依据。本学位论文在前人研究的基础上，获得的主要研究成果有以下几个方面：(1)利用表面增强拉曼光谱，从细胞水平研究成骨细胞膜蛋白在电流作用前后二级结构变化的情况。初步指认了12个主要谱峰的归属。得出一些成骨细胞膜蛋白主链和侧链构象变化的信息。这些实验结果，可以为研究成骨细胞膜蛋白的结构、功能及进一步研究骨组织疾病提供一些实验基础。(2)用表面增强拉曼光谱技术研究肺部组织，从分子水平分析了肺正常组织和肺癌组织的特点与区别。这些结

3、果对阐明肺癌发生的分子机制、肺癌的诊断和治疗等都具有积极的指导意义。(3)探讨了成像光谱技术在乳腺肿瘤检测中的应用。我们运用点扫描的方式获得了人乳腺新鲜组织的拉曼光谱数据集，然后利用相关系数成像的方法进行图像重构，显示出了某些生化物质(如DNA、细胞质、胶原、脂肪等)的空间分布以及变化，最后又将正常组织与肿瘤组织某些生化成分的拉曼成像进行对照，发现它们之间有明显的不同，可以作为判别乳腺肿瘤状况的重要依据。关键词：拉曼光谱成骨细胞肺癌组织成像光谱乳腺肿瘤拉曼光谱成像AbstraetAbstractRec

4、ently,Ramanspectroscopydevelopedveryfastandbecomeahotspotofstudy．Asascathelessmethod,itappliesinalotoffields，suchasstuff．chemistry、physics、biology、medicineandenvironment．TheRamanspectroscopyapparatusweusecanapplychemistryandflameinformationfromthemicron

5、level，whichisimportanttostudythechangeandinteractionofgiantmolecules、cellsandtissues．Onthiscondition,wecanresearchtheeffectofenvironment，forexamplemedicine，onorganismandgetcredibleinformationwhichisusefultotheoreticsdevelopment．Thisdissertationisontheba

6、sisofthethingthatforefathers’studies，themainresultshavethefollowingseveralrespect：(1)Fromthesinglecelllevel，usedthesurface—enhancedRarflallspectroscopytoresearchtheplasmamembraneproteinstructurechangesofosteoblastbeforeandafterthestimulationofelectriccu

7、rrent．The12mainspectrumpeakswereidentified．TheinformationofvarietiesofproteinstructureontheosteoblastplasmamembraneWasalsoobtained．Theseresultspavedtheroadsoffutureresearch．Seeingfromtheresult，thegamanspectroscopycouldbeusedasatoolofmedicine．(2)Fromthes

8、inglecelllevel，usedthesurface—enhancedRamanspectroscopytoresearchthestructurechangesoflungtissues．ThisworkhelpsustounderstandthepathologyoflunginmolecularleverandmeanwhilemayofferusanewmethodtodiagnosecanceK(3)Thispaperhasalsomad