X射线照射Hep-2细胞对其培养基吸收光谱的影响

采用分光光度计分别测量了受不同剂量X射线照射后继续培养48h时的人上皮样喉癌细胞株Hep-2的培养基RPMI1640的紫外吸收光谱,分析了该培养基中蛋白质的紫外吸收特性.结果发现:各组培养基的吸收光谱存在明显的差别,新鲜培养基RPMI1640(10%胎牛血清)233nm处的吸收峰在细胞生长过程中位移至235nm,275nm处的吸收峰位移至278nm.反映出各组培养基中芳香族氨基酸中各种氨基酸如色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的含量的变化,说明癌细胞在生长过程中对这几种氨基酸的改变不是按等量比的.实验还发现细胞培养基的吸收光谱强度与各剂量组细胞数基本成正相关,进而与细胞所受X射线照射的剂量有内在的联系.这些结果将为利用光谱技术研究人喉癌最佳X射线放射剂量奠定基础.     

结合多变量统计分析肝癌氧合血红蛋白表面增强拉曼光谱

采用二维纳米结构银膜作为基底,检测了30例肝癌患者和30例健康人氧合血红蛋白表面增强拉曼散射(SERS)谱。利用主成分分析(PCA)结合独立变量t检验建立SERS光谱诊断多元统计算法模型,并用判别分析方法对此统计算法的诊断效果进行评价。实验结果表明,肝癌患者与健康人氧合血红蛋白SERS光谱有明显区别。采用PCA分析结合独立变量t检验统计分析方法得出SERS光谱PCA得分三维散点图可以很好的区分健康人和肝癌患者。利用判别分析方法得出该统计算法诊断肝癌的特异性和灵敏度分别为90%和96.7%,总判别正确率为93.3%。与健康人相比,肝癌患者氧合血红蛋白中吡咯环的呼吸振动模式的数量、酪氨酸和苯丙氨酸的含量相对偏低。研究结果表明,氧合血红蛋白SERS光谱统计分析有望发展成为一种新型的肝癌诊断工具。     

Hep-2细胞经X射线照射后其培养基吸收光谱的研究

采用日本岛津UV-3101分光光度计测量了受不同剂量X射线照射后继续培养24,48,72h的人上皮样喉癌细胞株Hep-2的培养基RPMI1640(10%胎牛血清)的紫外吸收光谱,分析了该培养基中蛋白质的紫外吸收特性。结果发现：不同剂量组培养基的吸收光谱存在明显的差别,RPMI1640培养基(10%胎牛血清)原在233 nm处的吸收峰在受照细胞生长过程中位移至235 nm附近, 278 nm处的吸收峰随着细胞培养时间的增加而逐渐变的平滑直至消失;各剂量组细胞培养基吸收光谱强度随时间而增加,在细胞受X射线照射后继续培养24,48h时各组培养基吸收强度均低于空白对照组,但到了第72h时均超过了空白组,这反映了该培养基中芳香族氨基酸中各种氨基酸(如色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)的含量及比例变化,说明癌细胞在生长过程中对芳香族氨基酸的改变不是按等量比的。这些改变与X射线照射引起Hep-2细胞的凋亡及坏死程度有密切的关系,这将为研究人喉癌最佳X射线放射剂量奠定基础。     

胃癌患者血红蛋白的表面增强拉曼光谱分析

胃癌患者能够得到早期诊断对其治疗具有十分重要的意义,疾病状态下的血红蛋白拉曼光谱检测在血液代用品的高铁血红蛋白含量检测中以及血氧饱和定量测定中占很大优势。本实验采用微波加热法制备银胶体粒子,依次对20例胃癌患者和11例健康人的血红蛋白进行表面增强拉曼光谱分析。采用SERS谱峰归属分析结果显示胃癌患者血红蛋白中的酪氨酸、苯丙氨酸和吡咯环的含量均低于正常人。本文还讨论了血红素的分子结构,在血红蛋白和氧气结合的前后,Fe2+分别处于高低自旋态,离子半径也随着与氧结合缩小了0.075 nm从而滑落入卟啉环平面中央的孔隙之中。这种空间的拉伸变化会牵动与铁相连的F8His,使得珠蛋白中两股螺旋之间空隙缩小,导致将HC2酪氨酸排挤出空隙。利用这一机理,对血红蛋白1 560 cm-1的吸收峰进行研究,证实了胃癌患者酪氨酸含量确实低于正常人。为了能得到更加明显的诊断区分,利用降维的思想,采用主成分分析(PCA)的方法对所有的拉曼光谱进行多元统计分析,得出三维的诊断散点图。为了更加精确的得出诊断准确率,用判别分析得出诊断的灵敏度和特异性分别为90.0%和90.9%,总判别正确率为90.3%。此项研究表明：对氧合血红蛋白的表面增强拉曼光谱诊断分析有希望成为一项新型的胃癌诊断技术应用于医学领域。     

Raman spectroscopic study on Hela cells irradiated by X rays of different doses

Raman spectra are used for studying the structure and protein, nucleic acid, lipid, and carbohydrate contents, while cervical cancer cells irradiated by X rays of different doses are cultivated for 24 h. After irradiation by X rays, the following results are obtained. （1） Some 12-Gy groups move to the 1237-cm^-1 band in compared with the control group＇s 1240-cm^-1 band; after irradiation by 6-Gy X ray, the 1662-cm^-1 band of amide I has a blue shift of 10 cm^-1. The above two parts show that because of X ray irradiation, some proteins＇ random coil structures have transformed into β folding. （2） The 759-cm^-1 band disappear in the 6-Gy group; the 570-cm^-1 band of every group has a red shift, but the changes in intensity are different; the 1335-cm^-1 band in every group has a blue shift, and all their intensities increase. These show that although the 570-, 759-, and 1335-cm^-1 bands all belong to the tryptophan residue indole ring vibration, the molecular vibration energy structures which produce scattering lights are different. （3） The 786-cm^-1 band only has a blue shift of 3 cm^-1 in the 6-Gy group, and the non-hydrogen band of the phosphoric acid diester （O-P-O） increases. The frequency deviation of the 1089-cm^-1 band is erratic, and the bent symmetry stretch vibration conformation of phosphoric acid diester key （O=P=O） in the nucleic acid is complex. （4） The 1570-cm^-1 band has a blue shift, and its intensities all decrease, while the C=C conjugated duplet bond oxidizes, and the content of C=C decreases.     

利用拉曼光谱研究~(60)Co γ射线对EC9706细胞的辐射损伤

将EC9706细胞经不同剂量^60Coγ射线辐照后继续培养24 h。利用激光拉曼光谱分析EC9706细胞内部蛋白质、核酸、脂类等生物大分子的构象和含量变化。分析结果发现,各剂量组拉曼谱的峰强和频移与空白对照组之间存在较大的差异,主要表现是蛋白质酰胺Ⅲ带1 244 cm^-1谱带在中等剂量组（4、5Gy）β折叠结构向无规卷曲转化;色氨酸残基的吲哚环振动谱带1 341 cm^-1在各剂量组中出现不同程度的红移;782 cm^-1谱带在大剂量组（7、8Gy）红移2～3 cm^-1,说明大剂量γ射线辐照导致DNA中的磷酸二酯（O—P—O）基团的非氢键化程度增强。脂类的CH2和CH3弯曲振动谱带1 446 cm^-1在2、4Gy组蓝移4 cm^-1,其他剂量组频移不大,这与60Coγ射线对EC9706细胞的生物膜造成一定损伤有关。拉曼特征峰在不同剂量组中的变化,为进一步研究60Coγ射线辐照损伤EC9706细胞的最佳剂量提供了一定实验依据。     

X射线和~(60)Coγ射线辐照食管癌细胞的拉曼光谱研究

食管癌细胞(EC9706)经不同剂量X射线和60Coγ射线辐照后继续培养24h,利用激光拉曼光谱分析EC9706细胞内部蛋白质、核酸、脂类等生物大分子的构象和含量变化。分析发现,两种放射源各剂量组拉曼光谱的峰强和频移与空白对照组之间都存在较大的差异。主要表现为(1)X射线辐照后,对照组光谱中存在的某些谱带,个别剂量组中该谱带却消失。蛋白质主链中骨架C-N振动引起的1114 cm-1谱带在各剂量组中普遍消失,膜脂中膜结合β-胡萝卜素的C=C振动谱带1523 cm-1仅存在于6Gy组。(2)60Coγ射线辐照后,蛋白质酰胺Ⅲ带在中等剂量(4、5Gy)组中β折叠结构向无规卷曲转化,大剂量组中DNA中的磷酸二酯(O-P-O)基团的非氢键化程度增强。拉曼特征峰在不同剂量组中的变化,为进一步从物理能级结构角度研究X射线和60Coγ射线对EC9706细胞的辐照损伤机制提供了实验依据。     

应用血红蛋白的拉曼光谱进行食管癌诊断的研究

早期诊断对食管癌患者的治疗具有重要意义。通过对21例食管癌患者和20例健康人的血红蛋白溶液进行拉曼光谱的检测和研究,发现食管癌患者与健康人血红蛋白的拉曼光谱有较明显的区别。与健康人相比,食管癌患者血红蛋白中处于低自旋态的铁离子增多,而处于高自旋态的铁离子减少,说明癌变导致食管癌患者血红蛋白中部分处于高自旋态的铁离子转移到了低自旋态,这与癌症患者血样较易溶血的现象相吻合。采用主成分分析(PCA)方法,对所得拉曼光谱建立多元统计模型进行计算,得到的光谱峰值的PCA得分三维散点图可以良好的区分食管癌患者与健康人。利用判别分析方法得出该算法诊断食管癌的灵敏度和特异性分别为90.5%和95%,总判别正确率为92.7%。结果表明,对血红蛋白的拉曼光谱进行检测和分析有可能成为食管癌早期诊断的有效工具之一。