拉曼光谱在癌症诊断中的研究进展

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1、万方数据第18卷第5期2009年10月激光生物学报ACTALASERBIOLOGYSINICAV01．18No．50ct．2009·专题论述·拉曼光谱在癌症诊断中的研究进展杨玉东，杨林梅，徐菁华(沈阳工业大学理学院，辽宁沈阳110023)摘要：综述了拉曼光谱测量技术在癌症诊断中的研究概况，其中包括皮肤癌、乳腺癌、胃癌、肝肺癌、宫颈癌及其它组织癌。同时介绍了拉曼测镀技术中存在的问题，并展望了拉曼光谱测量技术在癌症诊断中的发展前景。关键词：拉曼光谱；人体组织；癌症；检测中图分类号：Q631文献标识码：A文章编号：1007-7146(2009)05-

2、0700-06TheResearchEvolutiononRamanSpectrumforDiagnosisofCancerYANGYu—do，W，YANGLin-mei，XUJing—hua(ShenyangUniversityofTechnologyDepartmentofPhysics，Shenyang110023，Liaoning，China)Abstract：TheevolutiononRamanspectrumdetectiontechnologyfordiagnosisofcancer，includingskincancer，gM

3、ac-tophorecancer。livercancer，lungcancer，cervixcancerandelsetissuecancer，isintroducedinthispaper，moreover，thedeficiencyandnoveldevelopmentofRamanspectrumdetectiontechnologyarediscussed．Keywords：Ramanspectrum；humantissue；cancer；detection肿瘤是威胁人类健康和生命的最大的疾病之一。近年来，目前医学发展水平尚不能对其进行

4、彻底治疗，如果能够在早期发现和诊断，绝大多数癌症都是可以治疗的，因此，癌症的尽早发现在临床医学上有重要意义。拉曼光谱是一种分析分子结构的有用工具，拉曼光谱特征峰位置、强度和线宽可提供分子振动、转动方面的信息，据此可以反映出分子中不同的化学键或官能团，因此拉曼光谱成为研究物质分子结构的有效手段。拉曼光谱能提供快速、无损的检测，并且出高专一性的光谱信息。近年来，利用拉曼光谱进行在体和离体病变组织的检测和疾病诊断引起r人们的极大兴趣¨。，组织发生癌变，主要是由于组成细胞的基本成分蛋白质、核酸、脂类和糖类等物质结构发生改变所造成的。拉曼光谱正是分析这些

5、物质结构、成分变化的有效手段。另外，人体组织、液体、分泌物的样品含水量大，而水的拉曼光谱非常弱，这就使得拉曼光谱技术成为比较合适的检测手段。目前，拉曼光谱已经用于分析多种组织癌的研究‘9

6、。收稿日期：2008·10-06；修回日期：2009-07·20。基金项目：沈阳工业大学博士后启动基金(521101301)作者简介：杨玉东(1964一)，男，辽宁新民人，博士，副教授。研究方向：激光生物医学。(电话)13998851630；(电子邮箱)songzx07@163．com。万方数据第5期杨玉东等：拉曼光谱在癌症诊断中的研究进展7011拉曼光谱在癌

7、症诊断中的应用国内外学者已广泛开展了拉曼光谱在人体组织，特别是病变组织的检测与诊断的研究，如皮肤癌、乳腺癌、胃癌、肺癌、宫颈癌、脑瘤等的拉曼光谱检测。研究虽大都是针对人离体组织开展，但也取得重要的成果。1．1皮肤癌皮肤是人体的最大器官，人类最普遍的癌症是皮肤癌，并且它的发病率正在激剧地七升。皮肤肿瘤分成良性的和恶性的，起源于皮肤中不同类型的细胞，基底细胞癌(BCC)是最普遍的恶性皮肤癌。发生基底细胞癌的主要病原是暴露于紫外或电离辐射。1997年，GniadeckaM【lO]等给出16块健康皮肤和16块基底细胞癌的活体检查，测定了样品在800一l

8、000cm～，l200～l400cm。和l400—1700em。范嗣内的拉曼光谱。在BCC的拉曼光谱中，在l640～l680(·nl。的酰胺I和在l220—1300cm。1的酰胺¨n”j强J芝减小，特别是在酰胺I的低能侧围绕lr、‘1)．¨：fj近，BCC样品的强度减少，可能指示a一螺叭一川-J帔坏。在l220～1300em4的酰胺Ⅲ区域相ll290～l360cm。1区域的光谱强度的相对变化也能川水区分正常皮肤和BCC的拉曼光谱。在800一l000cm。范围内，健康皮肤的拉曼光谱围绕950cm。1有一强的宽峰，起源于脯氨酸，在850和870的极

9、大起源于缬氨酸醣．而在BCC的拉曼光谱中，这些带明显地减弱。脂类结构由在l420—1450cm。1之间的CH，剪切振动和在l300cm。的(CH，)n