血清SERS技術(shù)用于大鼠舌癌診斷的研究.pdf

1、目的：
　　舌癌是口腔頜面部中最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其生存率和預(yù)后與就診時(shí)臨床分期密切相關(guān)。舌癌早期階段因無(wú)特異性體征，且尚無(wú)篩查手段，所以患者往往會(huì)錯(cuò)過(guò)診療的最佳時(shí)機(jī)。血清中各種成分的改變，可以反映體內(nèi)各種細(xì)胞、組織生理和病理的變化，這種變化遠(yuǎn)早于臨床癥狀和體征的出現(xiàn)。而且血清獲取簡(jiǎn)單微創(chuàng)，篩查樣本的首選。表面增強(qiáng)拉曼光譜(surface-enhanced Raman spectrum，SERS)具有非侵入性和低破壞性、即時(shí)性和

2、高靈敏性等優(yōu)點(diǎn)，可以從分子水平上研究生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能信息，對(duì)水的干擾作用小，尤其適合血清等含水生物樣品的檢測(cè)。本研究通過(guò)建立舌癌大鼠動(dòng)物模型，獲取正常大鼠和癌變大鼠的血清樣本，自配銀粉材料，SERS表征血清，并結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析方法，研究血清SERS技術(shù)用于舌癌篩查與診斷的可能性，為臨床篩查與診斷提供理論依據(jù)。
　　材料和方法：
　　選擇8周齡SD大鼠30只隨機(jī)分為對(duì)照組12只和實(shí)驗(yàn)組18只，對(duì)照組大鼠常規(guī)飼料喂養(yǎng)，自由

3、飲用去離子水22周;實(shí)驗(yàn)組大鼠常規(guī)喂養(yǎng)飼料，自由飲用含4NQO致癌劑0.005％的水溶液20周，后改為飼以去離子水2周。第23周，將兩組大鼠禁食禁水12小時(shí)后處死。經(jīng)心室采血2ml-4ml，靜置后離心取血清樣本，-70℃保存?zhèn)溆?。切取舌部組織標(biāo)號(hào)，由兩名病理醫(yī)師雙盲觀測(cè)進(jìn)行病理診斷。配置納米級(jí)銀粉與亞微米級(jí)銀粉，電鏡表征，擇優(yōu)亞微米級(jí)銀粉配置濃度為1.000g/ml水溶液，與血清按1∶1的體積比混合振蕩，SERS表征血清。采用Origi

4、n9.0科技繪圖與數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理，應(yīng)用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)兩組血清的SERS進(jìn)行主成分分析(principle component analysis，PCA)和線性判別分析（linear discriminant analysis，LDA），對(duì)判別分析結(jié)果進(jìn)行受試者操作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線分析。
　　結(jié)果：
　　實(shí)驗(yàn)組大鼠，中途死亡4只，病理

5、診斷為舌癌的大鼠14只，對(duì)照組12只均診斷為正?；騼H有輕微單純性增生。電鏡表征兩組銀粉均為不規(guī)則球形，分散均一，亞微米級(jí)銀粉為純凈，殘留的PVP封端劑較少。SERS掃描結(jié)果顯示，兩組血清SERS的外形和譜峰位置基本相似，相對(duì)峰值強(qiáng)度略有差別。在大約1000cm-1-1500 cm-1波段內(nèi)，舌癌組譜峰較對(duì)照組集中;在大約900 cm-1-1000 cm-1和1400cm-1-1500cm-1波段內(nèi)，舌癌組血清SERS譜峰強(qiáng)度明顯高于對(duì)照

6、組，而在大約500 cm-1-600 cm-1波段內(nèi)則低于對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)學(xué)PCA分析，主成分個(gè)數(shù)為15，累積貢獻(xiàn)率86.695％。兩組血清SERS判別分析顯示，回顧性判別靈敏度92.9％，特異度為100％，ROC曲線分析得到曲線下面積為1.000。
　　結(jié)論：
　　SERS技術(shù)結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析方法可以很好的區(qū)分舌癌大鼠和健康大鼠，具有較高的判別靈敏性和特異性，有望為舌癌篩查和早期診斷提供一種快速、無(wú)損、高靈敏性和特異性的檢查方