本文選題：乳腺癌　切入點(diǎn)：拉曼光譜　出處：《吉林大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：自從NSABP B-06研究證實(shí)了保乳術(shù)與改良根治術(shù)具有相似的長期生存,乳腺癌保乳手術(shù)開始廣泛應(yīng)用于臨床,現(xiàn)在美國保乳手術(shù)比例接近60%,在國內(nèi)保乳手術(shù)也逐年增加,目前在三甲醫(yī)院也接近20%。而保乳手術(shù)最重要的是確保完整切除病灶,即保證手術(shù)切緣陰性,沒有病灶殘留,并盡可能保證剩余乳房的美觀。目前尚沒有一種快速、準(zhǔn)確的理想的診斷方法。拉曼光譜是一種簡便、快速、靈敏的光譜技術(shù),可直接對組織進(jìn)行檢測,而無需任何前處理,具備術(shù)中即時(shí)快速檢測的可能,是一種極其具有臨床應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)。然而對于不進(jìn)行處理的新鮮組織而言,組織本身的不均一性和檢測位置的盲目性導(dǎo)致了檢測結(jié)果差異較大,即使應(yīng)用數(shù)學(xué)方法仍難以對結(jié)果進(jìn)行有效分析及構(gòu)建診斷模型。本研究應(yīng)用拉曼光譜的mapping技術(shù),通過微小面積的逐點(diǎn)掃描檢測,排除組織自身特點(diǎn)的干擾,提高診斷準(zhǔn)確率;并應(yīng)用不同成像技術(shù)進(jìn)行檢測位置的成像,為直觀定位陽性病灶位置提供研究基礎(chǔ)。此外,熒光顯微成像技術(shù)也是一類重要的乳腺癌早期診斷方法,熒光標(biāo)記材料和它的理化特征在成像質(zhì)量中起重要作用。但是具有AIE特性的熒光材料非常有限,熒光納米材料的制備和性能也需要深入的優(yōu)化,同時(shí)它對于腫瘤細(xì)胞的識別和靶向能力也需要改進(jìn)。本研究中制備了具有高固態(tài)熒光量子效率的紅色熒光的聚合物納米粒子DPBA@PEG-PDLLA,并在乳腺癌MCF-7細(xì)胞中進(jìn)行了熒光成像實(shí)驗(yàn),以期為將來切緣成像奠定研究基礎(chǔ)。本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)乳腺正常組織及癌組織的mapping特征分析及成像采集乳腺癌及正常乳腺組織,冰凍固定,連續(xù)切片,一張用于染色診斷,一張用于拉曼光譜檢測。應(yīng)用共聚焦拉曼光譜儀對目標(biāo)區(qū)域20μm×20μm范圍進(jìn)行逐點(diǎn)掃描,共獲得mapping數(shù)據(jù)53組,2597條拉曼光譜數(shù)據(jù);單點(diǎn)檢測共獲得1280條拉曼光譜數(shù)據(jù)。首先對mapping數(shù)據(jù)及單點(diǎn)測量數(shù)據(jù)求平均光譜,并進(jìn)行特征峰歸屬及分析。發(fā)現(xiàn)脂類特征峰在正常乳腺組織中主要出現(xiàn)在1125、1307、1245、1445、1735cm-1波數(shù)位置,而在乳腺癌組織中則僅出現(xiàn)在1124、1302、1446cm-1波數(shù)位置,癌組織中脂類少于正常組織。正常乳腺組織中的核酸主要特征峰在1157cm-1,惡性組織中核酸的主要特征峰在967、1156cm-1處,而在879、1582cm-1處有強(qiáng)度相對較弱但是是惡性組織特有的核酸特征峰。在惡性組織的拉曼光譜中可以看到核物質(zhì)所表現(xiàn)出的特征峰明顯多于正常乳腺組織,這個(gè)結(jié)果顯示出癌組織中核物質(zhì)含量豐富,增殖旺盛。之后對mapping與單點(diǎn)數(shù)據(jù)穩(wěn)健性對比分析發(fā)現(xiàn),惡性組織Mapping離群數(shù)據(jù)占全部訓(xùn)練集數(shù)據(jù)的12.7%,而正常乳腺組織數(shù)為6.6%。常規(guī)單點(diǎn)檢測惡性組離群數(shù)據(jù)占全部數(shù)據(jù)的24.5%;正常乳腺組織為26.0%。惡性數(shù)據(jù)mapping組與單點(diǎn)檢測組離群值數(shù)量有顯著差異(t=-6.169,P0.001);正常乳腺組織也有顯著差異(t=-8.873,P0.001)。證實(shí)了逐點(diǎn)掃描所獲得的數(shù)據(jù)具有更好的穩(wěn)定性,更有利于診斷模型的構(gòu)建。而基于mapping數(shù)據(jù),采用KNN法構(gòu)建的診斷模型,乳腺癌預(yù)測的準(zhǔn)確率為99.56%,敏感性為96.6%,特異性98.48%,陽性預(yù)測值99.56%,陰性預(yù)測值89.04%。最后應(yīng)用模型判斷方法和特征峰強(qiáng)度方法分別對掃描區(qū)域進(jìn)行了成像。圖像顯示根據(jù)模型判斷后的結(jié)果進(jìn)行成像與組織有很好的對應(yīng),可能成為切緣實(shí)時(shí)檢測的良好方法;選擇癌組織特有的特征峰位,根據(jù)強(qiáng)度的成像,在1088、1215與1582 cm-1波數(shù)位置具有很高的相似度,與936cm-1也有一定的相似度,顯示了癌組織中高蛋白表達(dá)可能與細(xì)胞分裂、轉(zhuǎn)移和細(xì)胞增殖有關(guān),同時(shí)這種成像方式可能為進(jìn)一步的分子診斷提供基礎(chǔ)。(2)熒光納米粒子的制備及其在乳腺癌MCF-7細(xì)胞系的成像利用兩親性聚合物聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PDLLA)包覆具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性的紅光分子DBPA,制備了具有高效紅光發(fā)射的熒光納米粒子DPBA@PEG-PDLLA,其發(fā)光峰位在654 nm。通過調(diào)控不同的負(fù)載濃度,熒光納米粒子的熒光量子效率可達(dá)26%。這類熒光納米粒子具有很好的生物相容性和小的細(xì)胞毒性,并且這些納米粒子具有均一的尺寸,其粒徑為88 nm。這類納米粒子作為熒光探針可以被乳腺癌細(xì)胞MCF-7通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)內(nèi),發(fā)出明亮的紅光,表明了具有非常優(yōu)異的熒光性能和顯微成像潛力,為實(shí)現(xiàn)乳腺癌腫瘤組織的切緣檢測奠定了良好的基礎(chǔ)。此外,我們還利用共包覆的手段將藥物紫杉醇負(fù)載在熒光納米粒子,制備了多功能納米粒子,實(shí)現(xiàn)了高效熒光發(fā)射和藥物釋放功能。因此,這類納米粒子將可能在乳腺癌診斷中表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。
[Abstract]:Since the NSABP B-06 study confirmed the long-term survival similar radical resection of breast conserving surgery and modified, is widely used in clinical breast conserving surgery, breast conserving surgery in America now account for nearly 60% of breast conserving surgery in China also increased year by year, is currently in the hospital is close to 20%. and breast conserving surgery is most important to ensure that complete excision of the lesion, which is to ensure a negative surgical margin, no residual lesions, and as far as possible to ensure that the residual breast appearance. There is not a quick and accurate diagnosis ideal. Raman spectroscopy is a simple, rapid and sensitive spectroscopy, can directly detect the organization, without any prior treatment may have immediate intraoperative rapid detection, is an extremely valuable technology. But for the fresh tissue is not treated, the organization itself heterogeneity and position of the blind detection The large difference between the results, even if the application of mathematical method is still difficult for the effective analysis of the results of this study and establish the diagnostic model. The application of mapping technology by Raman spectroscopy, scanning point detection of small area, to eliminate the interference of organization characteristics and improve the diagnosis accuracy; the imaging and detection position using different imaging techniques the study will provide the basis for visual positioning positive lesions location. In addition, fluorescence microscopic imaging technique is an important method for early diagnosis of breast cancer, fluorescent material and its physicochemical characteristics play an important role in image quality. But the fluorescent material with the characteristics of AIE are very limited, synthesis and properties of fluorescent nanomaterials the system also needs further optimization at the same time, it can identify and target tumor cells to ability need to be improved. This study was prepared with high solid fluorescence quantum efficiency The red fluorescence rate of polymer DPBA@PEG-PDLLA nanoparticles, and the fluorescence imaging experiments were carried out in breast cancer MCF-7 cells, in order to lay a foundation for the research on future margin imaging. The main research contents of this thesis are as follows: (1) normal breast tissue and cancer tissue mapping characteristic analysis and imaging of breast cancer and normal breast tissue frozen, fixed, continuous sections, one for dyeing diagnosis, one for Raman detection. Application of confocal Raman spectrometer on the target area of 20 m * 20 m range by point by point scanning, mapping received a total of 53 data groups, 2597 Raman spectrum data; single point detection were obtained from 1280 Raman spectrum data. The data of mapping and single point measurement data for the average spectrum and peaks and characteristic analysis. Found that lipid characteristic peaks occurred in 11251307124514451735cm-1 wave in normal breast tissues. The number of positions, and in breast cancer only appeared in 112413021446cm-1 wave position, less than normal tissue lipids in cancer tissue. Normal breast tissue nucleic acids in main characteristic peaks in 1157cm-1, nucleic acid and malignant lesions of the main characteristic peak at 9671156cm-1, and at 8791582cm-1 with the strength of the relatively weak but the characteristic peaks of the malignant tissue is a nucleic acid specific. Raman spectroscopy in malignant tissue can be seen in the characteristic peaks of nuclear matter showed significantly more than the normal breast tissue, the results showed that the cancer tissue rich nuclear matter content of proliferation. In the mapping and single point data comparative analysis of robustness, malignant tissue Mapping outlier data of total training set data 12.7%, while the number of normal breast tissue 6.6%. conventional single point detection of malignant group accounted for 24.5% of the outlier data; normal breast tissue for malignant 26.0%. The data of mapping group and single point detection of outliers group had significant difference (t=-6.169, P0.001); the number of normal breast tissue were significantly different (t=-8.873, P0.001). Confirmed the scanning point data obtained has better stability, more conducive to establishing a diagnosis model. Based on the mapping data, the diagnosis model constructed by KNN the accuracy of prediction of breast cancer was 99.56%, the sensitivity was 96.6%, specificity 98.48%, positive predictive value and negative predictive value of 99.56%, 89.04%. finally application model judgment method and the characteristic peak intensity method respectively on the scanning area of the image. The image display model according to the judgment of the results of the imaging correspond well with the the organization, may be a good method of cutting edge detection; feature selection for cancer specific peak, according to the strength of the imaging, has high similarity in the 10881215 and 1582 cm-1 wave position, and 9 36cm-1 also has a certain degree of similarity, and shows the possible cell division protein expression in cancer tissue, metastasis and cell proliferation, and this imaging method may provide a basis for further molecular diagnosis. (2) fluorescent nanoparticles preparation and imaging in breast cancer MCF-7 cell lines using two amphipathic polymer polyethylene glycol polylactic acid (PEG-PDLLA) coated with molecular aggregation induced by DBPA red luminescence characteristics, preparation of a highly efficient red light emission of DPBA@PEG-PDLLA fluorescent nanoparticles, the emission peak at 654 nm. load through the regulation of different concentration, fluorescence quantum efficiency of 26%. fluorescent nanoparticles this kind of fluorescent nanoparticles with biocompatibility and cell toxicity is very small good biological, and these nanoparticles have uniform size, the particle size of 88 nm. this kind of nanoparticles as fluorescent probes can be breast cancer cell M CF-7 by endocytosis into the cytoplasm, bright red, showed excellent fluorescence properties and microscopic imaging potential, laid a good foundation for the detection of tumor margin of breast cancer. In addition, we also use the co coated means drug paclitaxel loaded in fluorescent nanoparticles, multifunctional nanoparticles prepared to achieve an efficient fluorescence emission and drug release function. Therefore, this kind of nanoparticles may in the diagnosis of breast cancer showed a good application prospect.

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R737.9

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王瑋;蔡源源;曹倩;程黎;李奎;;拉曼光譜在藥學(xué)中的應(yīng)用[J];河南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2012年02期

2 甘盛;劉華鋼;張濤;施曉光;;拉曼光譜在藥品鑒定中的應(yīng)用[J];今日藥學(xué);2013年09期

3 蘇紀(jì)勇;劉燕楠;宋昆;何鑠杰;李任植;;電流作用后成骨細(xì)胞表面增強(qiáng)的拉曼光譜[J];中國組織工程研究與臨床康復(fù);2007年44期

4 蔡培;吳偉卿;戎亮;;拉曼光譜及其在癌癥檢測中的應(yīng)用[J];寧波化工;2009年01期

5 吳正潔;王成;林正春;;拉曼光譜對血紅蛋白濃度的定量分析[J];暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版);2013年01期

6 盧明子;郭延軍;王瑛;尤國興;王波;趙蓮;周虹;;氧合、碳氧及高鐵血紅蛋白拉曼光譜的測定[J];中國輸血雜志;2013年05期

7 甘盛;劉華鋼;張濤;施曉光;;拉曼光譜在藥品打假中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];中國藥事;2013年08期

8 甘盛;劉華鋼;張濤;施曉光;吳超權(quán);;拉曼光譜在藥品打假中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];食品與藥品;2013年05期

9 覃宗定;許雪棠;張枝芝;林漫漫;姚輝璐;劉軍賢;;基于拉曼光譜的硝酸甘油對活體血液作用的實(shí)時(shí)分析[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2014年01期

10 吳俊富;郭茂田;羅榮輝;許永建;李明玉;;惡性腫瘤的激光拉曼光譜研究[J];激光雜志;2007年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 汪安;任斌;田中群;;線聚焦模式提高拉曼光譜的檢測靈敏度[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第18分會場摘要集[C];2010年

2 張鵬翔;;新科學(xué)和新拉曼光譜[A];第十四屆全國光散射學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

3 王紅球;張麗;王璐;程廣衛(wèi);葉光林;張士新;朱鵬;易裕民;;拉曼光譜在安檢領(lǐng)域中的應(yīng)用[A];第十六屆全國光散射學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

4 凌宗成;;行星表面物質(zhì)研究中的拉曼光譜應(yīng)用[A];第十七屆全國光散射學(xué)術(shù)會議摘要文集[C];2013年

5 胡繼明;沈愛國;謝微;;拉曼光譜在生物醫(yī)學(xué)分析中的應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第十五屆全國有機(jī)分析及生物分析學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

6 任斌;劉鄭;王翔;莊目德;曾智聰;王喜;田中群;;針尖增強(qiáng)拉曼光譜方法建立及其在納米間隔體系研究中的應(yīng)用[A];第十五屆全國分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會論文集[C];2008年

7 李開開;曾光;壽晶晶;張韞宏;;聚焦深度對共聚焦拉曼光譜影響的研究[A];第十五屆全國光散射學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2009年

8 龐然;吳德印;田中群;;水合離子簇的氫鍵作用和振動(dòng)拉曼光譜[A];第十五屆全國光散射學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2009年

9 謝黎明;凌曦;方源;張錦;劉忠范;;石墨烯作為共振拉曼光譜測量中的熒光抑制基底[A];第十五屆全國光散射學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2009年

10 劉鈺;徐抒平;唐彬;王燁;周吉;鄭先亮;徐蔚青;;表面等離子體共振增強(qiáng)拉曼光譜的研究[A];第十五屆全國光散射學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 記者 張建琛;中美科學(xué)家發(fā)明增強(qiáng)拉曼光譜檢測新技術(shù)[N];科技日報(bào);2010年

2 黃愛群;荷蘭發(fā)明智能手術(shù)探針[N];中國醫(yī)藥報(bào);2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 董學(xué)鋒;拉曼光譜傳遞與定量分析技術(shù)研究及其工業(yè)應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2013年

2 趙秀明;幾個(gè)影響表面增強(qiáng)拉曼散射的因素的理論研究[D];大連理工大學(xué);2015年

3 胡偉;金屬界面分子構(gòu)型的振動(dòng)識別[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

4 李雪;低維MoS_2的制備及光學(xué)特性研究[D];長春理工大學(xué);2016年

5 肖令平;碳?xì)浠衔镌诟邏合碌奈镄匝芯縖D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

6 張海鵬;乳腺癌切緣判斷新方法探索：拉曼光譜與熒光納米材料[D];吉林大學(xué);2017年

7 賈麗華;共振拉曼光譜方法探測水溶液中生物分子的研究[D];吉林大學(xué);2011年

8 董濵;納米銀增強(qiáng)基底制備及分子的拉曼光譜解析[D];昆明理工大學(xué);2011年

9 李津蓉;拉曼光譜的數(shù)學(xué)解析及其在定量分析中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2013年

10 胡成旭;乳腺疾病的拉曼光譜檢測及研究[D];吉林大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 董濵;拉曼光譜數(shù)據(jù)庫[D];昆明理工大學(xué);2008年

2 楊秋寶;基于拉曼光譜的易燃易爆品檢測技術(shù)的研究[D];沈陽理工大學(xué);2012年

3 張瑞琦;琥珀的寶石學(xué)特征和譜學(xué)特征研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

4 李俊平;拉曼光譜在三種鎮(zhèn)痛類藥物研究上的應(yīng)用[D];西南大學(xué);2015年

5 王亞平;沖擊壓縮下液態(tài)硝基甲烷的拉曼光譜研究[D];西南交通大學(xué);2015年

6 陳輝;拉曼光譜儀器標(biāo)準(zhǔn)化的算法研究及其在藥品快檢中的應(yīng)用[D];福建中醫(yī)藥大學(xué);2015年

7 徐瑛;拉曼光譜在淀粉結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用研究[D];鄭州輕工業(yè)學(xué)院;2015年

8 魏有超;有機(jī)薄膜中納秒激光沖擊波的時(shí)間分辨拉曼光譜實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

9 郭利斌;基于支持向量機(jī)算法的癌癥組織拉曼光譜數(shù)據(jù)分析[D];福建師范大學(xué);2015年

10 陳茂文;急性心肌梗塞患者血液與唾液拉曼光譜研究[D];福建師范大學(xué);2015年

，

本文編號：1602706