文档介绍：福建师范大学
硕士学位论文
鼻咽癌细胞表面增强拉曼光谱研究
姓名:陈伟炜
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:陈荣;冯尚源
20090401
摘要还原金属纳米粒子的鼻咽癌细胞株的拉曼光谱。,研究了内吞金属纳米粒子的鼻咽癌细胞株拉曼光谱,以及自身为研究对象,实验获得了癌细胞内元素的强信号,比较研究了不同种细胞株的显微光谱,以及同种细胞株的拉曼光谱和光谱。通过探测单个分子和单个金属纳米粒子的信号,在散射信号中观察到了闪烁现象,并阐述了鼻咽癌细胞内金属纳米粒子的特性。本文还对单个活性鼻咽癌细胞进行药物动力学实验研究。研究表明,拉曼共焦显微技术结合光谱术可获取鼻咽癌细胞内元素的强信号和更多的光谱细节,主成分分析方法岷侠步瓜晕⒓际蹩捎于顺铂在单个活性鼻咽癌细胞内的药物动力学研究,光谱术和显微拉曼光谱技术可用于鼻咽癌细胞的成分研究,从而在鼻咽癌早期诊断方面具有广阔的应用前景。关键词:鼻咽癌细胞株:拉曼光谱:表面增强拉曼散射光谱;药物动力学
中文文摘拉曼光谱可以获得物质化学结构的高度信息,这使其成为生物医学领域非常有前途的工具。在最近十年,拉曼光谱已经成功应用于活细胞,这也打开发展诊断工作的可能性。然而拉曼散射有极其小的散射截面,一般为‘/分子,更大的数值只会发生在共振拉曼条件。细胞成分处于非常低的数量,这就需要控制激光强度以避免细胞的伤害,然而单个细胞的拉曼信号又是微弱的。因此,通过使用共焦拉曼系统,活性细胞拉曼光谱的数据积分时间可以为几分钟/点,这就可以实现长时间数据采集次数、区域扫描和对整个细胞的成像,然而馄兹纯梢栽龃笊⑸浣孛婧眉父鍪考恫⑶沂迪值分子探测。光谱信号只来自近纳米结构区域,这和强拉曼信号的产生紧密相关。在活性生物系统的目标生物化学研究中,强拉曼信号使得人们对这个工具越来越感兴趣。高选择性和超高灵敏度使在生物研究领域中有着重大的潜力。由于现代共聚焦拉曼显微镜的改良,增强稳定性和最小积分次数,成为活性人类细胞拉曼研究的独特平台。作为基底,金属纳米粒子饕J墙鸷鸵已经被用来监控细胞过程。这类研究有很多:酶药物交互作用的,探测细胞内的值,检测细胞内要素,追踪细胞内的外来分子。在这些研究中,细胞对纳米粒子的“主动摄取”已经能优良地表述细胞内的纳米粒子。观察到的散射信号中的波动了现象能使我们更好地理解金属纳米粒子在细胞中的属性。细胞内生长的纳米粒子可能为增强和进入细胞通道提供独特方法,这比细胞内吞鞫闳更有效。在很长一段时间内,人们已经认识到一些微生物有一定的还原金属离子至元素金属的能力。不同形状,大小和成分的粒子可以通过不同的微生物妇湍福派渚被合成。研究表明:自身生长的金属粒子更容易到达细胞质和细胞核。在癌变过程中,细胞组分如蛋白质、核酸、糖、脂和水分子在含量、构型、构象、分子间及分子内相互作用等方面会发生不同程度的改变,这些瘸变的特异性在拉曼光谱图上可能表现为潜形、谱峰宽度、以及谱峰强度等谱学参数上的差异。单分子和单细胞研究水平为生命运转规律、疾病的治疗与预防、肿瘤药物与机体的相互作用机理等提供强大的生命力。Ⅲ
绪论部分简要介绍了表面增强拉曼散射的优势和其用于鼻咽癌细胞研究概况,也涉及了细胞与药物的分子水平检测。鼻咽癌具有显著的人种和地域分布;在北美和其它西方国家,鼻咽癌是罕见的疾病,但位于中国南方的广东本地人却是此病的高发人群。鼻咽癌的发生是个逐步的过程,包括的因素有:病毒的感染、环境、和表基因改变和遗传改变的积累。本章概述了国内外拉曼显微光谱技术与光谱术在鼻咽癌细胞的研究应用情况。第一章,简单介绍激光拉曼散射光谱、表面增强拉曼光谱的原理和先进的显微共焦拉曼仪器。包括光谱的发展、划分、产生条件:拉曼散射量子理论、拉曼特征频率、的物理模型和化学模型介绍。光谱却可以增强散射截面好几个数量级,从而能从分子水平上直接提供表面分子结构和动态过程等重要信息。馄紫低车墓步辜际鹾推渌看蠊δ苁共饬啃问椒岣缓筒饬拷峁既贰第二章,⒁⒒竦昧讼赴谏镏实那縎信号和更多的光谱细节,本文也研究了金属纳米粒子在鼻咽癌活性细胞内不同时间的变化情况。研究结果表明,金纳米粒子是一非常有效的细胞生物分子探针,对于细胞,羌苷穸、、和っ饕恍┙鹉米粒子通过内吞作用而进入细胞核内。其它丰富的藕乓仓っ髁讼赴实男号也被测出。并且可以探测到细胞核和细胞质的光谱,增强情况跟细胞株相似。金纳米细胞对不同鼻咽癌细胞株有着很好的适用性。银纳米粒也可以探测到细胞核和细胞质的光谱。银纳米粒子增强强度比金粒子约大五倍,但生物兼容性没有比金纳米粒子好波数范围内,银纳米粒子增强了鼻咽癌细胞自身的三个拉曼峰、和‘