鼻咽癌患者血液表面增强拉曼光谱研究

本项目采用表面增强拉曼光谱技术（SERS），特别采用自行开拓的膜电泳-SERS方法以及偏振-SERS方法，获取分析鼻咽癌患者血液SERS光谱特征信号，探索早期鼻咽癌筛查方法。其中膜电泳-SERS方法，利用膜电泳技术分离鼻咽癌患者血液中的生化物质，制备非标记SERS探针，再测量其SERS光谱，最后通过主成分分析（PCA）等方法判别。而偏振-SERS方法将圆偏振技术与SERS技术相结合，可灵敏检测生物组织病变信息。以上方法可充分利用SERS技术高灵敏度优点，同时可避免测试条件、实验重复性、环境等因素影响。.研究对于鼻咽癌高发的中国与亚洲地区意义重大。本项目开拓的拉曼光谱检测新方法，可应用于人体其他疾病的筛查诊断。项目前期研究结果已在国外重要刊物发表，引起国外学者关注，或参与本项目研究。研究将促进国际生物医学交叉学科的联系与发展，为人类身心健康作出重要贡献。

鼻咽癌是我国南方地区高发癌瘤，表面增强拉曼光谱（SERS）可将癌患者血液拉曼信号增强1015 倍，可应用于早期筛查研究。SERS技术具备极高的灵敏度，但同时也放大其它无关信号。如何从复杂的SERS信号中，高精度地提取有效癌信息，是国际学术届急待解决的关键问题与难题。本项目在国际上率先开展鼻咽癌患者血液SERS 光谱研究，特别提出膜电泳-SERS、偏振-SERS、RNA-SERS以及细胞超声-SERS、电穿孔-SERS等创新方法，可从复杂的SERS信号中，准确提取癌信息，显著提高检测灵敏度与特异性。我们还将上述方法扩展应用于其它癌患者血液、细胞、精液以及鼻咽癌分期等研究，均取得重要成果。.本项目研究成果包括：1.采用自行开拓的膜电泳-SERS、偏振-SERS、RNA-SERS方法，获取分析鼻咽癌患者血液SERS 光谱信号。所采用的方法可减少血浆中外源性物质、其它血浆成分及环境条件的干扰，显著提高检测灵敏度与特异性。2. 采用血浆SERS技术研究鼻咽癌不同T分期，结果表明：T1期鼻咽癌患者与正常人的血浆样本的诊断准确率可达83.5%，T2-T4期鼻咽癌患者与正常人的血浆样本的诊断准确率可达93.3%。SERS-PCA-LDA技术可在临床诊断中发挥重要作用。3. 首次将细胞超声-SERS、电穿孔-SERS新技术应用于鼻咽癌细胞SERS检测，可实现活细胞内物质构成与分布的实时快速检测。4. 将上述方法扩展应用于肝细胞癌、食道癌、宫颈癌、甲状腺癌、结肠癌患者血液以及人精液等研究也取得重要结果。.本研究2012-2015在SCI刊物发表论文48篇（标注本项目资助42篇），其中SCI 一、二区论文30篇，SCI 三区7篇，影响因子3以上27篇；国外专著1部；授权国际发明专利1项,授权中国发明专利2项、实用新型专利7项；培养博士生3名，硕士生15名。本项目已取得了具有重要学术意义的科研成果，项目预期目标已全面实现或超额完成。经国际联机查新检索以及我国生物医学光学领域著名专家会议评审，本项目研究达到国际领先水平。.关键词：鼻咽癌；血液；细胞；表面增强拉曼光谱（SERS）；筛查；膜电泳；偏振；RNA；鼻咽癌分期；肝细胞癌；细胞超声-SERS、电穿孔-SERS