国产中红外光纤的研制及其应用研究

中红外光纤与红外光谱仪联用能够用于原位、远距离和在体的无创检测。对国产中红外光纤进行改装 ,对光纤的导光性能和用于测定进行研究。采用新的设计 ,研制出单根裸光纤可减少能量损耗 ,使得光谱信噪比提高。对水、乙醇体系以及肿瘤样品进行了光谱测定 ,得到了比较好的结果 ,表明国产光纤可以用于一般样品及生物样品的检测。     

肿瘤临床诊断的红外光谱新方法

报道了作者近年来利用红外光谱法检测肿瘤组织的阶段性研究进展。在比较研究了不同红外光谱方法的基础上,发现衰减全反射红外光谱法的检测结果与病理检验结果符合很好。该方法可直接测量冰冻和手术切除的新鲜离体肿瘤组织,测试简便,符合快速诊断的要求。另外,作者将中红外光纤和衰减全反射光谱测量方法相结合,实现了手术过程中原位、在体和实时检测肿瘤组织。累计研究了包括腮腺、颌下腺、食道、胃、肠、肝、胆囊、肾、乳腺、肺、甲状腺等十几种肿瘤和相应的正常组织。与病理诊断结果进行对照,红外光谱法诊断符合率在90％以上,表明该方法的普适性和准确性。     

使用氟化钡作为固定相的薄层色谱-红外光谱联用研究

原位薄层色谱-红外光谱联用在分析复杂混合物七有巨大潜力,但因固定相自身的红外吸收严重干扰样品检测,该方法进展缓慢.本文应用对中红外光透明的氟化钡微小颗粒作为固定相制备薄层层析板,并对该板的层析效果及原位显微反射红外光谱检测的可行性进行了初步的探讨.通过优化反应条件,制备出粒径为500nm左右的氟化钡颗粒;发展出一种制备薄层层析板的新技术——沉降-挥发法;通过实验证明,新型薄层板具备分离混合物的能力;原位红外光谱检测结果表明氟化钡作为固定相不干扰样品的检测.应用氟化钡作为新型薄层板固定相,为从技术上实现原位薄层色谱-红外光谱联用打开了大门.     

应用光纤生物传感器测量肿瘤的自体荧光光谱

光纤生物传感器是现代生物传感技术中的一个非常重要的类别。当前,许多以荧光检测为手段的光纤生物传感器已经商品化了,但几乎都是依靠检测荧光指示剂的光强来获取生物信息,而直接利用生物样品的自体荧光光谱来获取生物信息的光纤传感系统却还未上市。利用自行研发的一套三维荧光光谱光纤传感系统对新鲜的人体乳腺组织切片进行了研究,实验结果表明乳腺癌变组织与正常组织的自体荧光光谱的峰位和峰强比值存在明显区别,这是因为癌变组织的生化成分发生了根本改变。尽管其间的规律还需进一步探索,但可以展望,自体荧光光谱技术与光纤生物传感技术的结合有潜力成为人体恶性肿瘤在线原位诊断的有利工具。     

基于碘化银固定相的薄层色谱-红外光谱联用研究

在分析复杂混合物方面原位薄层色谱-红外光谱联用有巨大潜力,二者联用能够相互取长补短,极大地提高对复杂混合物的解析能力。但因固定相自身的红外吸收能够对样品的检测造成干扰,使该方法进展缓慢。实验应用对中红外光透明的碘化银纳米微粒作为固定相制备薄层层析板,并对碘化银薄层板的层析效果及原位红外光谱检测的可行性进行了初步的研究。通过正交设计实验法优化反应条件,制备出粒径为100 nm左右的碘化银颗粒;应用沉降-挥发法制备薄层层析板,实验表明该薄层板具备分离混合物的能力,且原位红外光谱检测结果表明碘化银作为固定相不干扰样品检测。     

傅里叶变换中红外光谱法检测脑膜瘤的研究

采用傅里叶变换衰减全反射中红外光谱法检测了24例液氮冻存的脑膜瘤离体样品(其中良性肿瘤12例,有恶性倾向的肿瘤12例),对得到的红外光谱进行整理分析,发现不同类型脑膜瘤组织(如纤维型脑膜瘤和内皮型脑膜瘤)的红外光谱存在着差异,并且同一种类型的脑膜瘤组织,其恶性倾向的程度不同,他们的红外光谱也表现出较为明显的区别,因此,我们可以从各个特征吸收峰的峰位、峰形及峰强等信息的变化来区分脑膜瘤,并可以初步鉴别脑膜瘤的性质;研究结果发现,通过某些特征吸收峰(如1 160cm-1)峰位的变化来鉴别脑膜瘤的性质与病理诊断结果的符合率大于85%,说明傅里叶变换衰减全反射中红外光谱法有可能发展成为一种对样品无损伤、快速的脑肿瘤诊断新方法。     

概率神经网络在胃镜样品红外光谱检测中的应用

将人工神经网络方法应用于人体胃镜样品红外光谱检测,以克服常规线性判别分析方法的局限性,从而提高了胃镜样品判别的准确率。概率神经网络是一种适用模式分类的径向基神经网络,采用样本的先验概率和最优判定原则对新的样本进行分类,具有识别率高、训练速度快、不会陷入局部极值等优点。文章采用概率神经网络进行胃镜样品红外光谱模式识别,将预处理后的胃镜样品光谱进行主成分分析,将得分值作为输入,建立概率神经网络判别模型。文中选取118例胃镜离体样品进行红外光谱判别分析,其中正常胃组织19例,胃炎组织64例,胃癌35例,选取其中59例样品建立概率神经网络校正模型,其余样品作为预测集来检验模型。实验结果表明,正常、炎症及癌症胃镜样品检测的总体准确率达到81.4%,对胃镜样品的判别取得了较好的结果。     

红外光谱法和主成分分析法用于胃组织癌变的检测

研究了 2 1例胃组织光谱 ,根据病理检测结果 ,其中 11例为癌变组织 ,10例为正常组织。根据已有的红外光谱判别方法得到的结果和病理分析结果基本一致 ,只有 1例 (第 10号样品 )为过渡态 ,非典型癌症。同时对 2 1条被测光谱进行了主成分分析 (PCA)。主成分分析结果表明第一主成分可以用来区别胃正常组织和癌变组织光谱。图 4明确地显示了第 10号样品处于过渡态 ,PCA方法的判别结果与红外光谱解析结果基本一致。研究结果表明傅里叶变换红外光谱法与主成分分析方法都可以对良性和恶性胃组织进行鉴别诊断 ,如果两种方法相结合可以提高检测准确率 ,有望发展成为一种肿瘤临床诊断新方法     

SIMCA法在中红外癌症检测技术中的应用

人体肿瘤的中红外光谱法早期检测是生物医学领域的前沿课题之一。研究了中红外FTIR光谱技术与化学计量方法 (模式识别技术 )相结合对人体恶性肿瘤进行检测的方法 ,并讨论了如何通过采用光谱预处理方法以及波长范围的选择来提高模式识别技术 (SIMCA法 )分类判别效果。研究了 6 3个胃癌病人的癌变组织和癌旁正常组织光谱 ,选择有代表性的 4 0个样品作为训练集 ,剩余的 2 3个样品作为预测集 ,该方法的准确率为 91%。这一研究结果表明傅里叶变换红外光谱法与化学计量学方法相结合可以对良、恶性组织进行鉴别诊断 ,有希望发展成为一种肿瘤快速诊断的新方法。     

用于胃癌早期检测的可见光显微光谱研究

反射光谱技术在早期癌症检测中具有非常好的应用前景。对比常见的漫反射可见光谱技术,可见光显微光谱技术能够获取细胞大小范围内的信息,而且不受探头结构差异导致的传输光程长短,以及测量时探头施加压力导致的血红蛋白浓度异常变化的影响。基于光纤共聚焦显微系统,建立了可见光显微光谱实验装置,测量了离体正常和癌变胃组织的显微光谱,给出了样品在600-700nm波长范围内的显微光谱分布情况,实验结果表明可见光显微光谱技术简单、有效,可用于胃癌的早期检测。     

直肠癌和直肠正常组织的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换中红外 (FTIR)光纤和ATR技术研究了 2 1例直肠癌病人的正常和癌变组织。对319张光谱进行数据分析的结果表明 ,五个相对峰高 (I2 873 I2 854,I1 74 5 I1 6 43,I1 458 I1 40 0 ,I1 2 4 0 I1 31 5和I1 1 6 2 I1 0 82,单位为cm- 1 )的差别可用于区分直肠癌和直肠正常组织。用这一差别分析了距离直肠癌 1cm处组织的光谱 ,发现该组织处于正常和癌变的过渡状态。     

鉴别直肠组织癌变的环丙沙星铽络合物荧光染色新方法

用具有较强荧光性能的环丙沙星铽配合物对多例直肠正常和直肠癌组织切片进行了染色研究,并与传统的HE染色结果进行了对比。结果表明用环丙沙星铽配合物染色后的效果与HE染色具有相同的图像和光学反差。并同时通过测定直肠正常和直肠癌组织的荧光光谱和红外光谱得到的组织病变判据,其结论与染色结果相一致。     

傅里叶变换红外光谱用于胃镜样品的检测

应用傅里叶变换红外光谱(FTIR) 法对184例不同病理状态的胃镜下活检组织样品进行检测和分析,结果表明,慢性浅表性胃炎的基本谱图特征包括：较强的酰胺Ⅱ带;1 460 cm-1处的峰强高于1 400 cm-1处的峰强。典型的胃癌组织的谱图特征包括：较低的酰胺Ⅱ带;1 460 cm-1处的峰强低于1 400 cm-1处的峰强;1 300 cm-1的峰强明显增加。慢性萎缩性胃炎呈现出部分胃癌的光谱特征。这一结果表明,应用FTIR可以对胃镜下活检的小块组织进行鉴别诊断。     

直肠癌及直肠正常组织的IR和~1H及~(31)P NMR谱研究

对12例直肠组织的红外光谱图进行了测定,并对6例直肠癌变及正常组织的固体1H和31P NMR谱与另外6例直肠癌变及正常组织的液体1H和31P-NMR谱进行研究.结果表明,(1)直肠癌变和正常组织的红外光谱中存在明显差异.(2)在固体1H和31P NMR谱中,1H NMR谱上癌组织的脂肪酸与水相关的特征峰面积的比值I(5+6+7)/I(1+2+3+4)明显变低,依据I(5+6+7)/I(1+2+3+4)比值可区分癌变与正常组织.31P NMR谱上,癌变组织的最强峰的化学位移明显向高场偏移.(3)在液体1H和31P NMR谱中,1H NMR谱上癌组织中3.20处峰强较正常组织高,表明与癌变密切相关的胆碱类化合物包括游离的胆碱、磷酸胆碱及甘油磷酸胆碱等的量增大.31P NMR谱上,癌变组织的强度最大峰的化学位移分别为1.18,1.26,1.29,1.37,正常组织的化学位移为1.70和2.18,癌变组织的强度最大峰的化学位移明显向高场偏移.通过癌变与正常组织代谢物1H NMR谱峰强度和1P NMR谱峰化学位移的差异,可以区分直肠癌变和正常组织,核磁共振1H和31P NMR谱技术可能发展成为一种诊断直肠癌的新方法.     

直肠癌组织与直肠正常组织的荧光光谱研究

用荧光光谱仪对12例离体直肠癌组织和对应的直肠正常组织的荧光光谱(激发光的波长为320 nm)进行了研究。并与相应的红外光谱结果进行了对比。结果表明直肠正常组织的荧光强度明显高于直肠癌组织的荧光强度。直肠组织在波长为492和544 nm的荧光强度的差别可用于区分直肠正常和直肠癌组织。     

肿瘤和正常组织的FT-Raman与FT-IR研究

本文运用ＦＴ－Ｒａｍａｎ光谱法研究肠、胃、十二指肠、口腔腮腺等部位正常组织与肿瘤组织，发现正常组织与肿瘤组织在Ｒａｍａｎ光谱上表现出较为明显的差别，这一结果与我们先前所得到的红外光谱结果相一致。此结果说明Ｒａｍａｎ光谱亦有潜力发展成为一种活体、原位、无损诊断肿瘤的新方法。     

显微红外光谱法研究染色处理的口腔组织切片

本文用显微红外光谱法研究了经染色处理和未经染色处理口腔正常组织和肿瘤组织的显微红外光谱。实验结果表明，对样品进行染色处理并未对上述口腔组织的特征光谱产生明显的影响。这就为深化认识人体正常组织和肿瘤组织的结构与光谱关系创造了机会。     

癌变与正常直肠组织的核磁共振氢谱差异的研究

核磁共振(NMR)波谱法是一种表征分子结构、组成变化的有效手段,能够得到生物组织中的核酸、蛋白质、脂类和糖类等生物大分子的含量、分子的空间排列和结构特征等信息,可以从分子水平上研究肿瘤与对照组织之间的差别,更深入地揭示肿瘤的发生、发展中产生的各种分子水平变化。文章对9例直肠癌组织及癌旁正常组织进行了核磁共振氢谱的测定。结果表明,直肠正常和癌变组织的核磁共振氢谱存在显著的差异,这可以通过对谱图特征峰区域积分面积相对比值的差别看出来。直肠正常组织核磁共振氢谱中A0.9/A3.0,A1.3/A3.0,A2.0/A3.0,A1.3/A0.9及A4.1/A3.0值较相应的癌组织偏大,直肠癌组织核磁共振氢谱中A3.2/A3.0值较相应正常直肠组织偏大。通过这些差异核磁共振氢谱技术有可能发展成为早期诊断直肠癌组织的一种方法。     

恶性多形性腺瘤及其周围正常组织的FTIR光谱研究

文章根据医院临床需要,利用PE公司的Spectrum GX傅里叶变换红外光谱仪研究了多组恶性多形性腺瘤及其周围正常组织结构的FTIR光谱.结果发现:恶性多形性腺瘤与其周围正常组织的红外傅里叶光谱在若干波段处有所不同:相对于正常组织,癌变后核酸分子中的磷酸二脂基团的对称伸缩振动谱带、蛋白质的酰胺Ⅰ带的红外光谱都向高波数移动且吸收都得到增强,说明癌变多形性腺瘤的核酸和蛋白质的氢键化程度普遍增高,吸收普遍增强;而膜脂分子中亚甲基的无序性增加,吸收随之增强.就此可将多形性腺瘤癌区通过红外光谱从正常组织中区分出来.