生物樣品拉曼光譜和光譜成像的分析的研究

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1、南開(kāi)大學(xué)碩士學(xué)位論文生物樣品的拉曼光譜和光譜成像分析研究姓名：劉燕楠申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：光學(xué)指導(dǎo)教師：俞鋼20070301摘要拉曼光譜技術(shù)在近些年取得了飛速發(fā)展，作為一種無(wú)損測(cè)量手段，其應(yīng)用范圍遍及材料科學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等眾多科學(xué)領(lǐng)域，使得拉曼光譜成為近來(lái)研究的一大熱點(diǎn)。我們使用的顯微共焦拉曼光譜儀，可以提供微米數(shù)量級(jí)空間分辨精度的化學(xué)和結(jié)構(gòu)方面的信息，從而能夠從分子水平較深入地研究生物大分子、細(xì)胞、組織等構(gòu)象變化和相互作用的過(guò)程。這有助于我們探討某些藥物治療疾病的機(jī)理，搞

2、清各種物理、化學(xué)因素對(duì)生物大分子的影響與原因，并為某些重要理論的發(fā)現(xiàn)提供可靠的依據(jù)。本學(xué)位論文在前人研究的基礎(chǔ)上，獲得的主要研究成果有以下幾個(gè)方面：(1)利用表面增強(qiáng)拉曼光譜，從細(xì)胞水平研究成骨細(xì)胞膜蛋白在電流作用前后二級(jí)結(jié)構(gòu)變化的情況。初步指認(rèn)了12個(gè)主要譜峰的歸屬。得出一些成骨細(xì)胞膜蛋白主鏈和側(cè)鏈構(gòu)象變化的信息。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以為研究成骨細(xì)胞膜蛋白的結(jié)構(gòu)、功能及進(jìn)一步研究骨組織疾病提供一些實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。(2)用表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)研究肺部組織，從分子水平分析了肺正常組織和肺癌組織的特點(diǎn)與區(qū)別。這些結(jié)

3、果對(duì)闡明肺癌發(fā)生的分子機(jī)制、肺癌的診斷和治療等都具有積極的指導(dǎo)意義。(3)探討了成像光譜技術(shù)在乳腺腫瘤檢測(cè)中的應(yīng)用。我們運(yùn)用點(diǎn)掃描的方式獲得了人乳腺新鮮組織的拉曼光譜數(shù)據(jù)集，然后利用相關(guān)系數(shù)成像的方法進(jìn)行圖像重構(gòu)，顯示出了某些生化物質(zhì)(如DNA、細(xì)胞質(zhì)、膠原、脂肪等)的空間分布以及變化，最后又將正常組織與腫瘤組織某些生化成分的拉曼成像進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)它們之間有明顯的不同，可以作為判別乳腺腫瘤狀況的重要依據(jù)。關(guān)鍵詞：拉曼光譜成骨細(xì)胞肺癌組織成像光譜乳腺腫瘤拉曼光譜成像AbstraetAbstractRec

4、ently,Ramanspectroscopydevelopedveryfastandbecomeahotspotofstudy．Asascathelessmethod,itappliesinalotoffields，suchasstuff．chemistry、physics、biology、medicineandenvironment．TheRamanspectroscopyapparatusweusecanapplychemistryandflameinformationfromthemicron

5、level，whichisimportanttostudythechangeandinteractionofgiantmolecules、cellsandtissues．Onthiscondition,wecanresearchtheeffectofenvironment，forexamplemedicine，onorganismandgetcredibleinformationwhichisusefultotheoreticsdevelopment．Thisdissertationisontheba

6、sisofthethingthatforefathers’studies，themainresultshavethefollowingseveralrespect：(1)Fromthesinglecelllevel，usedthesurface—enhancedRarflallspectroscopytoresearchtheplasmamembraneproteinstructurechangesofosteoblastbeforeandafterthestimulationofelectriccu

7、rrent．The12mainspectrumpeakswereidentified．TheinformationofvarietiesofproteinstructureontheosteoblastplasmamembraneWasalsoobtained．Theseresultspavedtheroadsoffutureresearch．Seeingfromtheresult，thegamanspectroscopycouldbeusedasatoolofmedicine．(2)Fromthes

8、inglecelllevel，usedthesurface—enhancedRamanspectroscopytoresearchthestructurechangesoflungtissues．ThisworkhelpsustounderstandthepathologyoflunginmolecularleverandmeanwhilemayofferusanewmethodtodiagnosecanceK(3)Thispaperhasalsomad