本文關(guān)鍵詞：人體血清表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測及在肺癌篩查中的應(yīng)用研究

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【摘要】：拉曼光譜檢測是一種利用單色光照射在樣品上產(chǎn)生非彈性散射信號(hào)、并將該非彈性散射用于物質(zhì)分析的手段。隨著該技術(shù)的發(fā)展,它被廣泛地運(yùn)用在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料、考古、刑偵、鑒偽等領(lǐng)域。它具有準(zhǔn)確度高、速度快、樣品不需前處理或僅需很少前處理、無損的優(yōu)點(diǎn)。本論文開展了表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)對(duì)人體血清的檢測,并將這種方法應(yīng)用于肺癌的分類診斷。論文主要開展了如下三方面的研究工作:1.制備了一種以納米銀粒子為基礎(chǔ)的SERS基底。綜合了各種制備方法的優(yōu)缺點(diǎn),在增強(qiáng)系數(shù)、均勻性、產(chǎn)量、穩(wěn)定性和重復(fù)性等方面進(jìn)行了平衡,設(shè)計(jì)了石英載玻片和經(jīng)過濾光的254nm紫外光催化技術(shù),改進(jìn)了利用二氧化鈦薄膜為基礎(chǔ),進(jìn)行光催化還原硝酸銀的基底制備方法。使用羅丹明6G探測分子評(píng)判,對(duì)該方法進(jìn)行了改良和優(yōu)化,最終成為有效的制備方法;本方法制備的基底R(shí)6G檢出限達(dá)到10-8M;同一片基底R(shí)6G特征峰1650cm-1標(biāo)準(zhǔn)差為均值的16.9%,十片基底的測量標(biāo)準(zhǔn)差為均值的14.5%;基底15天內(nèi)增強(qiáng)效果下降僅15%。2.將制備的基底運(yùn)用于血清檢測中,探索了血清檢測的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方法。分析和優(yōu)化了激光激發(fā)波長、入射功率、離焦距離、溶液組成等對(duì)血清SERS檢測影響較大的實(shí)驗(yàn)條件。使用30μm的離焦距離,配合33%血清濃度,解決了光損和血清溶液配比這兩個(gè)血清SERS測量的難題,從而獲得有效的血清光譜,拉曼光譜干凈、清晰、無雜峰,適用于肺癌的篩查分類;為血清SERS標(biāo)準(zhǔn)檢測方法的建立打下基礎(chǔ)。3.對(duì)血清拉曼光譜進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理分析,包括多種去基線和分類方法等的研究,確定了肺癌分類最適用的數(shù)據(jù)處理方案。使用rubberband去基線法和二階導(dǎo)數(shù)因子化法對(duì)肺癌患者和健康人的血清光譜進(jìn)行了分類,對(duì)160個(gè)樣品的數(shù)據(jù)處理結(jié)果顯示有95%的分類準(zhǔn)確率。且對(duì)早期患者的分類準(zhǔn)確率也較好,說明該方法有肺癌早期篩查的應(yīng)用前景。通過這些研究,本論文實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體血清的SERS檢測,并對(duì)肺癌患者和健康人的血清進(jìn)行了分類。分類結(jié)果準(zhǔn)確度高,為肺癌的早期篩查帶來希望。論文還展望了多種體液拉曼光譜檢測的融合分析技術(shù),探索進(jìn)一步提高肺癌患者和正常人分類篩查的正確率,為臨床應(yīng)用做準(zhǔn)備。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R734.2;O657.37

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