基于多变量统计分析肝癌氧合血红蛋白NIR-SERS光谱

摘要

利用近红外表面增强拉曼光谱(NIR-SERS)技术结合多变量统计的方法对肝癌患者氧合血红蛋白进行了无损诊断及术后的恢复状况进行分析。实验中检测了健康人、肝癌及术后患者氧合血红蛋白紫外-可见吸收光谱，分析发现，在410nm-1附近处，肝癌患者紫外-可见吸收光谱的强度普遍要比健康人高很多，肝癌术后患者也比健康人谱峰强度高，表明肝癌患者血液中血红素的含量可能高于健康人，肝癌术后患者血红素含量低于肝癌患者，与肝癌患者相比，其血液中血红素含量在降低。在进行SERS光谱检测实验时采用高效、增强效果显著、重复性好的纳米银膜作为SERS基底，检测了30例健康人、40例肝癌及30例术后患者氧合血红蛋白的NIR-SERS光谱。分析发现，健康人、肝癌术后和肝癌患者氧合血红蛋白平均NIR-SERS光谱区别明显，主要谱峰强度呈现出逐渐减小的趋势。健康人和肝癌患者氧合血红蛋白NIR-SERS谱峰强度相对比值在814、1208、1335、1587cm-1处区别最为明显。
　　 采用PCA分析结合独立变量T检验统计分析方法得出SERS光谱PCA得分三维散点图可以很好的区分健康人和肝癌患者。并使用此统计方分析方法对肝癌进行诊断，其诊断的特异性和灵敏度分别为86.7％和95％，总判别正确率为91.4％。利用判别分析方法对肝癌术后患者进行预测分组，可以得知肝癌术后患者的恢复情况。通过归属分析发现，肝癌患者氧合血红蛋白中吡咯环的呼吸振动模式的数量、酪氨酸和苯丙氨酸的含量与健康人相比相对偏低。研究表明，氧合血红蛋白NIR-SERS光谱技术结合PCA统计分析方法能够很好地区分健康人与肝癌患者氧合血红蛋白，氧合血红蛋白的NIR-SERS光谱技术结合统计分析方法有望发展成为一种新型的肝癌和术后恢复状况的诊断工具。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 拉曼光谱

1．1．1 拉曼散射

1．1．2 表面增强拉曼散射

1．1．3 拉曼光谱技术的优越性

1．1．4 拉曼光谱技术的应用和发展方向

1．1．5 便携式拉曼光谱仪

1．2 紫外-可见吸收光谱

1．2．1 紫外-可见吸收光谱简介

1．2．2 紫外-可见吸收光谱性质

1．2．3 紫外-可见吸收光谱的特征

1．2．4 紫外-可见光谱的应用

1．3 统计分析方法

1．3．1 主成分分析

1．3．2 独立变量T检验

1．3．3 判别分析

1．4 氧合血红蛋白的基本概念

1．5 研究背景

1．6 研究现状

2 实验部分

2．1 试剂与仪器

2．2 实验过程

2．2．1 提取氧合血红蛋白

2．2．2 纳米银膜的制备

2．2．3 氧合血红蛋白NIR-SERS光谱测定

3 结果与讨论

3．1 胶态纳米银粒子TEM、银膜SEM形貌图和紫外-可见吸收光谱

3．2 健康人、肝癌和术后患者氧合血红蛋白紫外-可见吸收光谱

3．3 氧合血红蛋白NIR-SERS光谱分析

3．4 氧合血红蛋白NIR-SERS光谱的统计分析

3．5 讨论

3．6 本章总结

4 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

个人简历与发表论文

致谢