表面增强拉曼光谱技术在口腔癌病理中的应用体会①

2016-01-26林耿冰林李嵩

黑龙江医药科学 2015年6期

关键词：应用效果

林耿冰，郭　楠,林李嵩，施　斌

(1.福建中医药大学附属人民医院口腔科，福建福州 350003；2.福建医科大学附属第一医院口腔颌面外科，福建福州 350003)

表面增强拉曼光谱技术在口腔癌病理中的应用体会①

林耿冰1，郭楠1,林李嵩2，施斌2

(1.福建中医药大学附属人民医院口腔科，福建福州 350003；2.福建医科大学附属第一医院口腔颌面外科，福建福州 350003)

摘要:目的:探讨表面增强拉曼光谱技术在口腔癌病理中的应用效果。方法：对我院收治的31例口腔癌患者资料进行分析，将其设置为对照组，选择同期医院的31例正常患者作为对照组，采用主成分分析和线性判别分析方采用表面增强拉曼光谱技术进行分析，比较两组患者组织间的差异。结果：光谱的测量范围400~1750cm-1波数。且和没有加入胶体组织样本常规拉曼光谱信号相比能够明显的观察谱峰，并且则会增强谱峰强度，金胶与肿瘤病理组织之间具有较强的作用；31例正正常者口腔组织和口腔癌组织SERS光谱及其标准差具有较大的相似性和其他光谱峰强度差异显著(P<0.05)。结论：口腔癌患者在进行口腔癌病理分析时采用表面增强拉曼光谱技术效果理想，能够提高临床确诊率，值得推广使用。

关键词:表面增强拉曼光谱技术；口腔癌病理；应用效果

口腔癌是临床上常见的疾病，这种疾病发病率较高，且随着人们生活节奏的加快其发病率出现上升趋势，患者发病后临床症状显著，且如果不采取积极有效的方法治疗将会诱发其他疾病，威胁患者生命[1]。常规方法在检测口腔癌时临床误诊率或漏诊率较高，病理诊断虽然能提高临床精度，但是诊断时敏感性较差，从而延误了患者最佳治疗时机。近年来表面增强拉曼光谱技术在口腔癌病理中广为使用，并取得阶段性进展，这种方法和其他诊断方法相比优势较多，它能够提高临床确诊率，为患者后续治疗提供依据[2]。为了探讨表面增强拉曼光谱技术在口腔癌病理中的应用效果。对2013-04~2014-04在我院治疗的31例口腔癌患者资料进行分析，报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料

对在我院治疗的31例患者资料进行分析，将其设置为实验组，其中男21例，女10例，年龄35～68岁，平均(46±0.8)岁，患者从发病到入院治疗时间为1.1~5.9月，平均病程为(3.2±1.1)月；选择同期医院的31例正常患者作为对照组，男27例，女11例，年龄38～67岁，平均(45±1.3)岁。实验组患者对治疗方案、护理措施等有知情权，患者年龄、病程等差异不显著(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法

入选患者均给予常规方法检查，采用主成分分析和线性判别分析方采用表面增强拉曼光谱技术进行分析，具体如下：(1)材料准备。采用上海国药集团化学试剂有限公司产生的氯金酸、柠檬酸三那，采用质量法对混合统计以及溶液进行调配，实验中所使用的天平误差为是万分之一。(2)金胶的调配。检查时利用柠檬酸盐还原氯金酸法进行配制，调配方法参照相关操作步骤进行。研究中最终获得的金胶吸收峰为525mm，金那木离子的平均粒径为(34±5)nm，然后在离心速度为15000r/min下进行10min离心，并将下层浓缩的金胶进行避光保存[3]。(3)样品的准备和收集。取口腔癌患者以及健康者组织样品直径为5~10mm组织块。所有样品均采用生理盐水进行清洗，并保存在-80℃条件下，将其制成厚度为25im的冰冻切片，放置在高纯度铝片上。(3)将2μL经过离心浓缩在金胶均匀的滴在组织表面，1min后进行测量，SERS光谱的测量范围为400~1650cm-1，设置相关参数，如：激光波长785nm，显微镜头为20倍物镜，曝光时间控制在10s，曝光2次[4]。

1.3统计学方法

采用SPSS16.0软件进行分析，计数资料进行χ2检验；计量资料行t检验，采用(均数±方差)表示，P<0.05为差异具有统计学意义。

2　结果

本研究中，光谱的测量范围400~1750cm-1波数。且和没有加入胶体组织样本常规拉曼光谱信号相比能够明显的观察谱峰，并且则会增强谱峰强度，实验结果显示：金胶与肿瘤病理组织之间具有较强的作用，见图1。

图1　食道癌组织与金胶的拉曼光谱

本研究中，31例正正常者口腔组织和口腔癌组织SERS光谱及其标准差具有较大的相似性和其他光谱峰强度差异显著(P<0.05)，见图2。

图2　口腔癌组织与正常对照组织平均SERS光谱对比

3　讨论

口腔癌是临床上常见疾病，这种疾病发病率较高，且随着人们生活节奏的加快其发病率出现上升趋势，影响患者生活质量。目前，对于口腔癌诊断方法相对较多，常规诊断方法诊断率虽然较高，但是误诊率或漏诊率也较高，对患者最佳治疗等产生很大的影响临。因此，临床研究积极有效的口腔癌诊断方法具有重要意义[5]。

近年来，表面增强拉曼光谱技术在口腔癌诊断中广为使用，且效果理想，本次研究中，光谱的测量范围400~1750cm-1波数。对比未加入胶体的组织样本常规拉曼光谱信号，SERS光谱中可以观察明显谱峰，谱峰强度也有显著增强。由此说明：金胶与组织之间有着强烈的相互作用。研究中采用金纳米为增强基底的组织SERS光谱结合PCA-LDA多元统计分析算法进行口腔癌组织的检测和诊断研究，实验结果显示：正常组织和口腔癌组织在SERS光谱上存在一定的差异，并且诊断灵敏度和特异性也相对比较高。且口腔癌组织在发生和发展过程中生物分子变化明显[6]。如：和正常组织样本相比，癌组织中蛋白质结构发生明显的变化，磷脂质的相对含量将出现明显的降低，并且组织内的氨基化合物和组蛋白等含量将出现上升趋势。同时，临床上利用表面增强拉曼光谱技术联合PCA-LDA多元技术能够区分，提高口腔癌确诊率。但是，临床上采用表面增强拉曼光谱技术时对设备等要求相对较高，对医师的专业技能等要求也比较高，这些均需要进一步研究和探讨，从而为临床应用提供更加准确、可靠的信息[7]。本次研究中，31例正正常者口腔组织和口腔癌组织SERS光谱及其标准差具有较大的相似性和其他光谱峰强度差异显著(P<0.05)。Culha

和 Vo-Dinh等人进行了一次实验，实验中发展了一系列利用SERS基因探针对口腔癌患者基因BRCA1和抗凋亡基因BAX的检测方法，这种检测方法和其他检测方法相比优势较多，它通常是将拉曼活性分子和寡核苷酸链结合形成拉曼检测探针，并采用这个探针和目标链进行杂交，从而将信号分析转移到金属基底表明并且能够产生SERS信号，从而能够对目标链实现检测。此外，Cao等人进行了一次实验，实验中将6种拉曼活性标志物到6中不同的寡核苷酸链上，并且和直径控制在13nm的金纳米粒子结合得到核酸探针，并且将这个探针和目标链在芯片上进行一定时间内的杂交，然后采用银染的方法对信号进行增强，从而能够实验核酸的多组分检测，实验结果显示：采用表面增强拉曼光检测最低极限能够达到20fM。根据相关研究结果显示：针对口腔癌的致病基因设计的一段发卡形的分子新表，然后在其两端修饰巯基和拉曼活性物分子并将其固定在银纳米粒子表面，当目标DNA和分子新表结合后可以实现不同基因的灵敏检测[8]。综上所述，口腔癌患者在进行口腔癌病理分析时采用表面增强拉曼光谱技术效果理想，能够提高临床确诊率，值得推广使用。

参考文献:

[1]代剑华，饶云江，冉曾令，等.胃黏膜正常，肠化和腺癌组织基因组DNA的拉曼光谱分析[J].光电工程，2010，37：25-29

[2]曹晓卫，刘文华，李欣然，等.金纳米粒子组装体系中偶联单分子层膜结构的SERS光谱表征与分析[J].物理化学学报，2011，27：1600-1608

[3]崔颜，任斌，田中群.基于纳米技术的表面增强拉曼光谱在细胞研究中的应用[J].东南大学学报(医学版)，2011，30：254-262

[4]冯尚源，潘建基，伍严安，等.基于SERS技术结合多变量统计分析胃癌患者血浆拉曼光谱[J].中国科学·生命科学，2011，41：550-557

[5]陶站华，姚辉璐，王桂文，等．利用拉曼光谱分析顺铂诱导的胃癌细胞凋亡[J]．光谱学与光谱分析，2009，29(9)：2441-2445

[6]陈伟炜，冯尚源，林文硕，等. 白术煎剂表面增强拉曼光谱分析[J].光谱学与光谱分析，2009，29(9)：2450-2452

[7]王平，黄耀熊. 激光拉曼光谱法研究乙醇对血红蛋白结构的影响 [J].Chinese Journal of Medical Physics，2011，28(3):2674-2676

[8]李宁，庄正飞，郭周义，等.拉曼光谱技术及其在中医药鉴定中的应用 [J].中国医学物理学杂志，2012，29(1)：3173-3175

中图分类号：R739.8

文献标识码：B

文章编号：1008-0104(2015)06-0075-02