研究背景:目前,腫瘤仍是嚴重威脅人類健康的疾病,全球每年腫瘤死亡例數(shù)約為820萬,其死亡率高居常見疾病中的第二位。腫瘤的早期篩查和預(yù)后評估有助于提高患者檢出率并增強患者治療信心,在腫瘤的診斷和治療中起關(guān)鍵作用。組織病理學活檢和影像學檢查是目前臨床上腫瘤診斷的主要手段。作為診斷的“金標準”,組織病理學活檢因其有創(chuàng)性而不適用于大規(guī)模篩查。影像學檢查費用較高,其準確性高度依賴操作醫(yī)師的個人經(jīng)驗,也不適合大規(guī)模開展。由于腫瘤標志物的檢測具有快速、簡便、無創(chuàng)且適合大規(guī)模開展的優(yōu)勢,因此越來越多的腫瘤標志物被發(fā)現(xiàn)及驗證,并用于腫瘤疾病的大規(guī)模篩查、臨床診斷和預(yù)后評估等多個方面。此外,隨著高通量測序的快速發(fā)展和組學的建立,大量的生物醫(yī)學數(shù)據(jù)庫已被建立,并聯(lián)合生物信息學方法和技術(shù),成為腫瘤標志物篩選、評價和驗證的必要途徑。腫瘤及其標志物的檢測技術(shù)也在不斷的更新,其中生物傳感器的建立,開創(chuàng)了高靈敏性檢測的新時代。光學傳感器是最常見的生物傳感器之一,包括表面等離子體共振、熒光、光纖等多種傳感器類型。近年來,隨著以拉曼光譜和太赫茲（terahertz,THz）光譜為代表的振動光譜技術(shù)的快速發(fā)展,且具備快速、... 

【文章來源】：中國人民解放軍陸軍軍醫(yī)大學重慶市

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

生物傳感器的基本結(jié)構(gòu)[10]

陸軍軍醫(yī)大學博士學位論文20圖1-3生物傳感器用于腫瘤診斷必備的主要元素[14]三、SERS傳感器在腫瘤標志物檢測中的研究現(xiàn)狀拉曼光譜是一種散射光譜，可以提供分子在50-4000cm-1區(qū)間內(nèi)的獨特振動模式的信息，但信號比較弱。隨著吸附在粗糙銀電極上的吡啶分子拉曼信號被顯著增強后，SERS被發(fā)現(xiàn)，指將化合物分子吸附在粗糙的金屬表面，使其拉曼光譜信號得到明顯增強，約107-1012[18-20]。SERS技術(shù)提高了拉曼檢測的高靈敏度，能夠獲取結(jié)構(gòu)和功能相似分子的“指紋”圖譜。由于單個分子的拉曼特征峰光譜寬度非常窄（通常比熒光的特征峰窄10-100倍），有效減少了不同標簽特征峰的重疊，因此SERS具備較強的復(fù)用能力[21]。此外，SERS技術(shù)還具備較小的光漂白效應(yīng)、單一激發(fā)源可激發(fā)多種探針和水造成的背景低等優(yōu)勢[22]。因此，SERS是適合用于傳感器的構(gòu)建，且目前已構(gòu)建了小分子、DNA、蛋白、酶、抗體等各個層次的傳感器[22]。高靈敏度和復(fù)用能力有助于SERS技術(shù)用于體外癌癥檢測的分子診斷中，主要包括各種腫瘤標志物的檢測，如表1-3所示[23]。血液中腫瘤標志物的檢測通常被認為是腫瘤篩查的一種簡單方法。常用的蛋白類物質(zhì)SERS檢測方法是基于免疫分析，利用特異抗體包被的SERS基底去捕獲待測靶蛋白。進一步為提高檢測靈敏性，添加特異性的功能化NPs構(gòu)建三明治免疫分析平臺，已被用于多種蛋白類標志物的檢測[24]。近年來，隨著微流體技術(shù)的發(fā)展，將其與SERS免疫分析相結(jié)合，可極大的縮短整個檢測時間，已被

檢測細胞時對細胞自身的影響進行了評估，有助于提醒相關(guān)研究人員在實驗開展過程中控制檢測時間和濕度，從而盡可能減少環(huán)境因素對實驗結(jié)果的影響。技術(shù)路線圖如圖 1-4所示。 本研究共分為五個部分。第一部分：基于腫瘤微環(huán)境的多種惡性腫瘤預(yù)后相關(guān)標志物的生物信息學分析；第二部分：五種商業(yè) SERS 活性基底的評價及金屬納米顆粒的制備；第三部分：聯(lián)合增強基底和銀納米探針構(gòu)建 SERS 適配體傳感器檢測 IGF-ⅡR 蛋白；第四部分：硅基 THz 超材料的制備、模擬及評價；第五部分：基于超材料增強的 THz光譜表征細胞活性及含水量。


本文編號：3324603