摘要
拉曼光谱技术具有无标记、活体检测等优势，因而在生物医学研究中广受关注，并具有广泛的应用前景。拉曼光谱面临的一个主要挑战在于其检测灵敏度低，特别是对于生物分子的检测。为此，需要各种能够有效提高拉曼光谱技术检测灵敏度的方法。在本论文中，我们系统地比较了两种具有较高检测灵敏度的拉曼光谱技术检测方法即滴涂沉积拉曼光谱（Drop coating deposition Ramanspectroscopy，DCDRS）技术和表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Ramanspectroscopy，SERS)技术在对微升级的泪液样本或血清样本检测中的应用，获得了如下主要结果: 1)泪液或血清样品DCDRS分析检测中的方法学研究对微量泪液或血清样品在干燥过程中的实验条件进行了探索及优化，主要包括检测衬底的选择、样品干燥条件的控制、样品检测区域的选择、拉曼光谱检测条件的优化等，分别确定了适合泪液及血清DCDRS检测的实验条件，并获得了高灵敏、高重现性的拉曼谱图。泪液或血清中除水分外，存在的主要成份是蛋白质如溶菌酶、血清蛋白、乳铁传递蛋白等。研究发现泪液的DCDRS谱峰主要由这些高含量的蛋白质贡献，而血清的DCDRS信号则主要由具有共振拉曼效应的类胡萝卜素所提供。 从临床应用的角度出发，分别对15例健康个体和15例结膜炎患者泪液、20例健康个体和20例肺癌患者血清的DCDRS光谱进行主成分分析，获得了较好的区分效果，诊断符合率分别为100％、95％，这使临床结膜炎、肺癌的快速、客观诊断成为可能。 2)基于DCDRS技术对泪液成份的定量分析建立了基于DCDRS的单组分溶菌酶溶液的内标法定量及双组份溶菌酶-血清蛋白、溶菌酶-乳铁传递蛋白混合溶液中溶菌酶相对含量的定量分析模型，从定量的角度对15例健康个体、15例细菌性结膜炎患者、7例真菌性结膜炎患者、6例病毒性结膜炎患者及3例干眼症患者泪液进行了溶菌酶相对含量的分析，并得出健康个体泪液和细菌性结膜炎患者等泪液的溶菌酶含量间存在差异。 通过DCDRS技术对泪液中低浓度绿脓菌素进行检测，检测限可低达5.0×10-4mg/mL，这对于绿脓菌感染症的诊断具有重要意义。 3)基于SERS技术对泪液或血清的检测和分析利用SERS对泪液或血清的临床样本进行分析，发现泪液和血清的SERS谱峰极为相似，其贡献主要来自于嘌呤代谢的产物尿酸和次黄嘌呤等，首次对泪液的SERS谱峰进行了可靠指认。 分别对20例健康个体和20例结膜炎患者泪液及22例健康个体和22例肺癌患者血清进行了SERS检测及主成分分析，分别获得了90％和90.5％的诊断符合率，进而可以辅助临床疾病的快速诊断。
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