胃癌组织的表面增强拉曼光谱研究.pdf

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1、第43卷第7期2013年7月中国海洋大学学报PERl0DICALoFoCEANUNIVERSITYOFCHINA43(7)：099～103Jul．，2013胃癌组织的表面增强拉曼光谱研究巩龙静1，马君h+，周涵婧1，刘澍1，周正华1，毛伟征2，郑荣儿1(1．中国海洋大学光学光电子实验室，山东青岛266100；2．青岛大学医学院附属青岛市立医院普外科，山东青岛266071)摘要：利用表面增强拉曼光谱(SERS)对胃癌与正常组织进行识别研究。以金溶胶为基底，分别对胃癌及正常的组织、组织匀浆和上清液进行SERS探测，结合生物中几种常见物质的固体拉曼光谱，确定各特征峰的归属，并对比分析胃癌及

2、正常组织SERS的区别。结果表明：金溶胶明显地增强了组织、匀浆和上清的拉曼信号，其中上清的增强效果最好；相比正常组织的SERS，癌组织在724、1329、1367和1597cm-1处峰强度较高，在828和1002cm-1处峰强度较低；相比正常组织匀浆上清的SERS，癌上清在623、724、1087、1471、1597和1723cm_1处峰强度较高，在828、l002和1032cm-1处峰强度较低；反映出癌组织核酸的含量较高，大部分蛋白质、糖类及脂类的含量较低。研究表明，胃组织的SERS信号比普通拉曼信号有明显的增强，胃癌组织与正常组织的SERS存在差异，有望成为胃癌临床诊断的一种新方

3、法。关键词：光谱学；胃癌；表面增强拉曼光谱；离体组织；金溶胶中图法分类号：Q631；R735．2文献标志码：A文章编号：1672—5174(2013)07—099—05胃癌在我国发病率居各类肿瘤之首，目前其诊断方法主要有X射线、胃镜、超声等，以病理检验为准，大都耗时、有创，寻找新的诊断方法仍是临床研究的重要课题。光谱诊断恶性肿瘤具有实时、无创的特点，是物理学与医学结合探索肿瘤诊断的热点问题。拉曼光谱是物质固有的分子振动光谱，它反映了分子的结构信息。研究表明，组织在癌变后，其核酸、蛋白质、类胡萝卜素、脂类等物质的含量及结构会发生变化，这些变化会相应的反映在拉曼光谱上，拉曼光谱能从分子水

4、平上鉴别癌。但因拉曼散射截面很小，组织常规拉曼信号较弱，易被强荧光背景湮没。基于粗糙表面的表面增强拉曼光谱(Surface-EnhancedRamanSpectroscopy，SERS)技术可使拉曼信号提高十几个数量级，在适当条件下，SERS可以检测到单分子水平，具有很高的检测灵敏度[1。2]。相比普通拉曼光谱，金属团簇会淬灭簇拥分子的荧光，使拉曼光谱的信噪比大大提高，且它对生物分子没有损伤，非常适合生物医学研究。刘燕楠小组[3]利用银溶胶对肺癌及正常组织进行了SERS探测，对比分析了两者的特点与差异；S．Cint6Pfnzaru等[4]发现结肠癌上皮组织的SERS主要来自DNA或R

5、NA碱基的拉曼信号；陈荣小组[5-6]先后对鼻咽癌和甲状腺癌组织进行了SERS研究。胃癌组织的SERS探测尚未见报道。本文在白体荧光光谱和拉曼光谱识别胃癌研究工作[7_8]的基础上，以金溶胶为基底，对胃癌及正常组织、*基金项目：青岛市科技发展计划项目(08卜3—31-jch)资助收稿日期：2012—05—10；修订日期：2012—10—20作者简介：巩龙静(1987一)，女，硕士生。E-mail：gonglongjing@163．corn÷÷通讯作者：E-mail，majun@OUC．edu．cn组织匀浆和上清进行SERS探测和分析，以期寻找快速、无创诊断胃癌的新方法。1材料与方法1

6、．1材料的制备标本来源及制备选择2010年手术治疗的胃癌病人21例，男14例，女7例，平均年龄63．4岁。剪开切除的胃组织，胃癌组织取自肉眼胃癌最明显处，正常组织取自癌旁6C1TI以上不含癌的正常胃壁，每处1×2C1T12；分成3块，行病理检查确诊，用于光谱测量，按100g／L制成组织匀浆，匀浆1000r／min离心20min，取上层清液得组织匀浆上清液(以下简称上清)。试剂来源制备金溶胶的药品氯金酸和柠檬酸钠产于国药集团化学试剂有限公司，为分析纯；D-葡萄糖(glu—cose，Glu)和L-苯丙氨酸(phenylalanine，Phe)产于国药集团化学试剂有限公司，L_酪氨酸(ty

7、rosine，Tyr)产于天津市博迪化工有限公司，胆固醇(cholesterol，Cho)产于天津市大茂化学试剂厂，L-色氨酸(trypto—phane，Trp)产于上海丽珠东风生物技术有限公司，小牛胸腺DNA产于美国SIGMA公司，型号为D-1501。实验用水为去离子水。金溶胶制备利用传统的柠檬酸钠还原氯金酸的方法制备金溶胶[9I，具体步骤如下：30mL浓度为2×10_3mol／L的氯金酸水溶液放置磁力搅拌器上加热到沸腾，搅拌下缓慢加入10mL浓度为5．