[發(fā)明專利]紫外電子光譜聯(lián)合紅外分子光譜檢測早期腫瘤全面確診

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310469451.5
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN104545797A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王漢成
• 申請（專利權(quán)）人: 王漢成
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

背景技術(shù)

光是由不同波長的電磁波組成的，在光譜分析中，光譜圖將某一恒星發(fā)出的光劃分成不同波長的光線，從而形成一條彩色帶，我們稱之為光譜圖。恒星中的氣體要吸收某些波長的光，從而在光譜圖中就會形成暗的吸收線。每一種元素會產(chǎn)生特定的吸收線，天文學(xué)家通過研究光譜圖中的吸收線，可以得知某一恒星是由哪幾種元素組成的。將恒星光譜圖中吸收線的位置與實驗室光源下同一吸收線位置相比較(紅移、藍(lán)移)，可以知道該恒星相對地球運(yùn)動的情況。

分子光譜學(xué)在生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，也越來越接近宇宙奧秘，并廣泛應(yīng)用光譜分析法來探測生命宇宙。近年來，振動光譜，包括FTIR-ATR光纖，顯微紅外光譜，F(xiàn)T-Raman光譜和近紅外光譜等方法被用來區(qū)分正常組織和腫瘤組織，利用兩者在光譜中一系列吸收峰的差異來判別。這些方法有很多優(yōu)勢，由腫瘤形成演變過程來看，首先是基因發(fā)生變化，導(dǎo)致相應(yīng)分子結(jié)構(gòu)改變，進(jìn)一步形成癌細(xì)胞，直至腫塊的形成，具有占位效應(yīng)，這時才能用核磁共振、C?T、B超、X光等物理方法檢測出來。而紅外和拉曼光譜可作為分子結(jié)構(gòu)變化的靈敏探針，檢測出腫瘤分子結(jié)構(gòu)的異常，即在腫瘤發(fā)生的第二個階段就有可能檢測到癌癥，有可能發(fā)展成為一種腫瘤早期診斷的方法，而早期診斷是癌癥治療的關(guān)鍵，因而發(fā)展光譜法診斷癌癥具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

紅外光譜廣泛地應(yīng)用于生物體系特別是腫瘤細(xì)胞或組織的分析是近二十年的事，到1984年，紅外光譜才被用于正常人、自血病患者血細(xì)胞中的淋巴細(xì)胞研究…，究其原因是因為生物體系復(fù)雜，分子種類多，含有大量的化學(xué)基團(tuán)，這些化學(xué)基團(tuán)的吸收帶相互折疊成為復(fù)雜的吸收帶，另外水的強(qiáng)吸收帶還掩蓋了生物分子吸收帶，使得生物體系的紅外光譜復(fù)雜、難以解析和應(yīng)用.70年代后，計算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、Fourier變換儀器的發(fā)展，這些問題才逐步被解決。經(jīng)過計算機(jī)數(shù)據(jù)處理，水的吸收峰很容易從樣品中扣除，重疊的峰可以分開…，使其生物領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。紅外光譜儀真正成為生物體的研究工具，是從1984年用于人淋巴細(xì)胞的研究開始的。傅里葉變換紅外光譜儀的發(fā)展極大地提高信噪比，縮短測量時間，使得其應(yīng)用發(fā)展迅猛，已經(jīng)由化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展到分子生物學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。

腫瘤的生物化學(xué)特性表現(xiàn)為：細(xì)胞癌變必然引起細(xì)胞組分如蛋白質(zhì)、核酸、糖、脂和水分子在含量、構(gòu)型、構(gòu)象、分子間及分子內(nèi)相互作用等方面的改變。癌細(xì)胞的基本生物化學(xué)特征是惡性增殖、分化不良、侵襲周圍組織和轉(zhuǎn)移。惡性增殖的生物化學(xué)基礎(chǔ)是有關(guān)合成細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分的代謝途徑如核酸、核苷酸的合成代謝、蛋白質(zhì)的生物合成都明顯增強(qiáng)；增殖常常是分化的前提，癌細(xì)胞增殖愈快，分化愈差，在腫瘤生化表型上出現(xiàn)分化異常現(xiàn)象。細(xì)胞癌變時，細(xì)胞膜在組成、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生變化，如膜蛋白丟失，表面負(fù)電荷增加。癌細(xì)胞的基本生物化學(xué)特征是腫瘤的紅外光譜分析基礎(chǔ)。與正常組織的FTIR相比，腫瘤組織的FTIR在譜型、吸收頻率、峰強(qiáng)度等譜學(xué)參數(shù)方面存在著顯著的差異。這些差異性提示：癌變細(xì)胞和組織中核酸相對含量增加；糖原或膠原的相對含量下降：核酸分子中磷酸二酯基團(tuán)的氫鍵結(jié)合力增強(qiáng)；脂質(zhì)中亞甲基鏈變得更加無序。傅立葉紅外光譜在癌癥診斷中的應(yīng)用獲得了一些有意義的結(jié)果：(1)正常細(xì)胞組織與腫瘤細(xì)胞組織在FTIR譜型、吸收頻率、相對強(qiáng)度等譜學(xué)參數(shù)上存在著明顯的差異性，這些譜學(xué)差異性揭示它們在分子水平上的組成和分子結(jié)構(gòu)差異性。(2)紅外光譜分析結(jié)果與病理診斷結(jié)果具有很好的相關(guān)性，提示紅外光譜可用干腫瘤的良惡性鑒別、腫瘤的分型和分級。可從分子上研究癌變機(jī)理為將來分子水平診斷癌癥提供了可能。

發(fā)明內(nèi)容