肺癌呼吸诊断特征气体的研究

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1、摘要无创诊断技术一直是生物医学工程领域研究的一个热点发展方向。通过检测肺癌病人呼吸气体中的挥发性有机气体成分来进行肺癌病人筛选是一种很有前景的无创伤诊断技术。本课题研究了呼吸诊断肺癌的方法，且从细胞水平检测肺癌细胞特征性的代谢产物VOCs，为呼吸诊断电子鼻提供诊断依据，主要内容包括以下四个方面-首先综述了国际上关于肺癌呼吸检测的初步研究，介绍了肺癌的常规诊断方法和电子鼻呼吸诊断方法；对肺癌特征性挥发性有机气体存在机制进行了探讨。其次本文用固相微萃取一气相色谱一质谱联用系统检测细胞新陈代谢产物中VOCs，通过检测并对比不同类型肺癌细胞

2、、同种类型肺癌细胞、肺癌细胞与同体正常肺部细胞、肺癌细胞与肺的良性病变细胞、肺癌细胞与其他细胞培养液中的VOCs，证明并找出了3种肺癌细胞新陈代谢产生特异性的挥发性有机气体，这些有机气体是肺癌细胞新陈代谢的产物，可以作为判定肺癌细胞的依据。固相微萃取一气相色谱一质谱联用系统用来对比检测了30例肺癌病人与30例非肺癌对照(包括健康人、其它肺部疾病病人等)呼吸气体，完成了呼吸气体中挥发性有机气体的对比检测分析，确定肺癌病人呼出气体中9种特征性挥发性有机物作为诊断模型。最后为了给本课题组设计的电子鼻提供预处理方法比较，研究了呼吸样本基于T

3、enax．TA的热解析预处理技术的气相色谱检测，证明此种方法是可以用在本实验组设计的用来诊断肺癌的电子鼻。该研究对于发展呼吸气体诊断，特别是肺癌的早期和无创诊断技术的发展具有重要的意义。关键词：肺癌、挥发性有机气体、细胞代谢产物、呼吸气体诊断IIAbstractThetechniqueofnon-invasivediagnosishasbeenoneoftheresearchfocusesinthefieldofbiomedicalengineeringforalongtime．Thediagnosisoflungcancerbyd

4、etectingthevolatileorganiccompounds(VOCs)intheexhaledbreathisquitepromising．TllisworkiSbasedontheresearchofthemethodtodetecttheVOCsinthebreathoflungcancerpatients，andthedetectionofVOCsinthemetabolismoflungcancercells，tofinallysupporttheresearchofthedetectionoflungcance

5、rbyelectronicnose(E·nose)．Therearemainlyfourpartsinthisthesis：Firstly，somestudiesoflungcancerbreathdetectionaroundtheworldareintroducedandthecomparisonofroutinelungcancerdiagnosismethodande-nosebreathdetectionmethodismade．PathologyanalysisoftheexistenceofspecialVOCsinl

6、ungcancerpatients’breathandinlungcancercells’metabolicproductisintroduced．Secondly，thesolidphasemicroextraction—gaschromatography—massspectrum(SPME··GC··MS)systemisusedtodetectspecialVOCsinthemetabolismoflungcancercells．BycomparingthedifferentVOCsinthemetabolismofdiffe

7、rentkindsofcells，3kindsofVOCscanbeviewedasthebiomarkersoflungcancerceils．Thirdly，detectionandcomparisonoftheVOCsinlungcancerpatients’breath，innormalhuman’Sbreathandinchronicbronchitispatients’breatharedonewiththeSPME—GC—MSsystem．AnalysisofspecialVOCsinlungcancercellsan

8、dbreathoflungcancercellscanhelpconfirmthemarkerVOCsinbreathoflungcancerpatients．Atlast，methodofTenaxTAadsorption—ther