利用拉曼光谱分析技术研究皮肤鳞癌生化特征
拉曼光谱分析技术能够以一种无损、定量的方式阐释物质分子振动与转动信息。通过研究其特征峰位置、数目、强度等参数实现物质组成与结构信息分析因此拉曼光谱技术在生物医学领域有着广泛的应用。
共聚焦拉曼光谱成像技术Co
focalRama
MicrospectralImagi
gCRMI具有空间分辨率高、测量灵敏度高、成像速度快以及可对微量样品进行研究分析等诸多优点。本文首先从经典与量子理论方面对拉曼光谱原理进行了解释其次对CRMI技术原理、优点及其应用进展进行了简要介绍再次重点讨论了CRMI技术对人体正常皮肤样品及鳞状细胞癌SquamousCellCarci
omaSCC组织的检测与分析工作。
在获得正常皮肤组织特征拉曼光谱数据后分别采用单变量和多变量Kmea
ClusterA
alysisKCA分析手段分析人体正常皮肤组织角质层、表皮层、真皮层三层结构所具有的生化组成及结构特征。结果表明可通过胶原蛋白特征峰855、940和1248cm1重构拉曼图像可视化描述胶原蛋白在真皮层呈网状分布的结构特征神经酰胺中脂质1064、1106、1126、1300cm1的拉曼图像可以用来说明角质层的组织形态特征此外通过分析1375与1580cm1拉曼峰及其拉曼图像可直观呈现表皮中黑色素的聚集形态采用图谱结合方式描述毛囊结构中黑色素的聚集形态验证了毛囊是由表皮下陷到真皮层形成的。
在此基础上利用CRMI开展了对皮肤鳞状细胞癌组织的病理特征分析工作。实验工作中结合HE染色显微图像对SCC病理演化机制进行了探讨包括SCC细胞的扩散和转移方向胶原蛋白、脂质、DNA等物质成分在肿瘤转移过程中的变化规律等。
f结果表明在一级鳞癌和二级鳞癌组织中代表胶原蛋白的拉曼特征峰853、936、1248cm1强度在癌变区域会急剧下降DNA720、1327cm1和脂质1305cm1拉曼峰强度却明显增加说明在鳞癌细胞从表皮逐渐向真皮层侵犯过程中DNA与脂类表现出一定的聚集现象。由于一级鳞癌与二级鳞癌的炎症反应程度不同与炎症相关的苯基丙氨酸拉曼峰1002cm1在两级鳞癌组织样品中的变化情况也有所区别。
以上研究工作表明利用CRMI技术可对其生物组织生化组分及其分布信息变化进行定性、定量和定位检测在阐释组织病变的生物学机理方面具有广阔的应用前景。
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