表面增强拉曼散射基底的制备及其在胃癌血清检测的应用

摘要

表面增强拉曼光谱（SERS）技术在生物医学领域具有快速、无损、猝灭荧光背景、超高灵敏度和高特异性等优点，在人体血液检测中展示出很好的应用前景。本论文以表面增强拉曼散射基底的制备及其在胃癌血清检测应用为研究内容，主要研究工作如下： 首先，以（液态）金溶胶和（固态）金溶胶膜为增强基底，对甲基紫探针分子进行SERS光谱探测，通过对比这两种增强基底在CV溶液的检测限的以及增强因子，发现液态金溶胶的增强效果要明显优于固态金溶胶膜。 其次，通过对比血清中常见的几种物质苯丙氨酸、组氨酸、色氨酸、亮氨酸和络氨酸的液体溶液的SERS光谱探测和分析，结合此探测结果及文献，确定血清SERS光谱特征峰位振动模式及归属。 最后，以金纳米颗粒作为增强基底，对34个病理学上被确诊为胃癌的病人血清和34个正常人血清进行SERS数据采集和分析，并结合经验比值法和PCA分析法对胃癌患者与正常健康人血清进行判别分析。与健康人相比，胃癌患者血清SERS强度在属于核酸的722cm-1处较高外，在归属于蛋白质588cm-1、644cm-1、861cm-1、1008cm-1、1235cm-1及1397cm-1处较低。在PCA分析法中，胃癌判别的灵敏度和特异性分别是94.1%和94.1%，准确率为94.1%。在比值法中，选择722cm-1（归属于核酸）作为内标，与强度差异最大的861cm-1（归属于色氨酸）、1008cm-1（归属于苯丙氨酸）以及1397cm-1（归属于亮氨酸）作比值，得到灵敏度和特异性分别是100%和97.4%，准确率为98.5%，显示I722/I861、I722/I1008和I722/I1397三个诊断线可作为胃癌早期检测诊断的重要指纹峰位，并通过散点图分析对比可得经验比值法鉴别效果比PCA分析法好。 研究结果表明：以金溶胶作为表面增强基底的血清SERS技术，实现胃癌快速诊断，也为探索无创的拉曼胃癌诊断新技术提供实验基础。

目录

第一个书签之前

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 表面增强拉曼光谱在人体体液检测中的应用

1.2.1 血液成分含量的SERS光谱检测

1.2.2 外周血循环肿瘤细胞的SERS光谱检测

1.2.3 血清（血浆）的SERS光谱检测

1.2.4 小结

1.3 拉曼散射及表面增强拉曼散射原理

1.3.1 拉曼散射原理

1.3.2 表面增强拉曼散射光谱原理

1.3.3表面增强拉曼散射活性基底的制备

1.4 本文研究内容

表面增强拉曼散射活性基底的实验研究

2.1 引言

2.2（液态）金溶胶活性基底的制备及其SERS应用研究

2.2.1 拉曼光谱实验系统

2.2.2 材料与制备方法

2.2.3 液态金溶胶增强基底的制备与反应条件优化

2.3（固态）金溶胶膜活性基底的制备及其SERS应用研究

2.3.1 拉曼光谱实验系统

2.3.2 材料与制备方法

2.3.3 固态金溶胶膜增强基底的制备与反应条件优化

2.4 本章小结

第三章 氨基酸在金溶胶中的表面增强拉曼散射光谱研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 仪器

3.2.2 试剂

3.2.3 实验方法

3.2.4 光谱减背景处理

3.3 结果与谈论

3.3.1氨基酸的表面增强拉曼散射光谱

3.3.2 血清的表面增强拉曼散射光谱

3.4 本章小结

第四章 利用比值法和PCA对胃癌血清表面增强拉曼光谱的判别分析

4.1 引言

4.2 实验材料与方法

4.2.1金溶胶的制备及表征

4.2.2 人体血清样品

4.2.3 实验仪器及光谱采集

4.3 结果与讨论

4.3.1 血清SERS光谱分析

4.3.2 胃癌患者与健康人样本SERS光谱的判别

（1）PCA分析法

4.4 本章小结

第五章 工作总结与展望

5.1 工作总结

5.2 创新之处

5.3 工作展望

在学期间发表论文清单

致谢