答辩 熊洋.ppt

基于多变量统计分析肝癌氧合血红蛋白NIR-SERS光谱
答辩人:熊洋
专业:光学工程
指导老师:唐伟跃教授
毕业论文答辩
主要内容



 



肝癌介绍:
肝癌是指发生于肝癌的恶性肿瘤,是常见的恶性肿瘤之一,根据最新统计,全世界每年新发肝癌患者约六十万,居恶性肿瘤的第五位。
目前我国发病人数约占全球的半数以上,已经成为严重威胁我国人民健康和生命的一大杀手。病人一旦出现症状就诊,往往已属中晚期,治疗难度大、疗效差,使得早期诊断成为提高患者生存率的最佳途径。
肝癌检测现状:
检测肝癌的一般方法是测定血液中甲种球蛋白(AFP)和用B型超声仪检查。但是AFP和B型超声仪检查都具有明显的缺陷:
AFP增高还可见于转移性肝癌、慢性肝病、妊娠及良性家族性AFP增高等,使得AFP在肝癌早期诊断有较高的假阴性率。
B型超声仪检查主要是存在超声检测盲区,而且无法分别良性和恶性肿瘤。增强CT检测也存在无法分别良性和恶性肿瘤的缺点。
因此,快速、简单、准确检测肝癌的方法迫切而重要。
2. 研究内容和研究结果
研究内容:
实验采用一种新型、高效、光谱重现性好的二维纳米结构银膜作为SERS基底,检测30例健康人、40例肝癌和30例肝癌术后患者的SERS光谱。
基于该SERS基底,利用氧合血红蛋白NIR-SERS光谱结合主成份分析(PCA)、独立变量T检验等统计分析方法对肝癌进行检测和诊断。
图2 纳米银膜(a)和胶态纳米银粒子(b)的紫外-可见吸收光谱
纳米银膜紫外-可见吸收光谱
从图1(a)中可以看出,大部分纳米银粒子呈现出圆球状, 分布较均匀,该胶态纳米银粒子的粒径分布约为(50 ± 6) nm;
从图1(b)中可以看出该银膜表面的纳米银粒子的平均粒径约120 nm, 同时相邻的纳米银粒子间形成了大小不一的纳米微区, 其平均大小达到200nm。这些相邻的纳米银粒子聚合体之间形成“热点”,导致局域电场增强,电场增强可以达到1012~1014倍;
从图2可以看出胶态纳米银粒子的等离子体共振峰在420 nm左右,而纳米银膜的等离子体共振峰在400-900 nm,一直延长到近红外区,可与实验采用的785 nm激光较好匹配。
图3 健康人(黑色)、肝癌(红色)和肝癌术后(粉红色)和紫外-可见吸收光谱
氧合血红蛋白紫外-可见吸收光谱
从3图中大致可以看出健康人紫外-可见吸收光谱在413nm-1处出现谱峰,而在肝癌和术后患者紫外-可见吸收光谱中,此谱峰位置分别平移到了410nm-1和412nm-1;
健康人、肝癌术后患者和肝癌患者氧合血红蛋白紫外-可见吸收光谱在413nm-1谱峰附近强度基本呈现出依次增强的情况;而在541、576 nm-1处,健康人、肝癌患者和肝癌术后患者氧合血红蛋白紫外-可见吸收光谱谱峰强度基本相同;
在413nm-1附近,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。