Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu về huyết tương bệnh nhân ung thư dạ dày dựa trên phổ Raman nâng cao bề mặt kết hợp với phân tích đa biến
Tóm tắt
Một phương pháp phổ Raman nâng cao bề mặt (SERS) kết hợp với phân tích đa biến đã được phát triển để phát hiện ung thư dạ dày không xâm lấn. Các phép đo SERS được thực hiện trên hai nhóm mẫu huyết tương: một nhóm từ 32 bệnh nhân ung thư dạ dày và nhóm còn lại từ 33 tình nguyện viên khỏe mạnh. Các phân tích tạm thời của các băng Raman trong các phổ SERS đã đo cho thấy những thay đổi về sinh học phân tử đặc trưng cho ung thư, bao gồm sự gia tăng tỷ lệ các loại acid nucleic, collagen, phospholipid, và phenylalanine, cũng như sự giảm đi tỷ lệ acid amin và saccharide trong huyết tương của bệnh nhân ung thư dạ dày so với những đối tượng khỏe mạnh. Phân tích thành phần chính (PCA) và phân tích phân biệt tuyến tính (LDA) đã được sử dụng để phát triển các thuật toán chẩn đoán hiệu quả nhằm phân loại các phổ SERS giữa huyết tương bình thường và huyết tương ung thư với độ nhạy cao (79,5%) và độ специфikali (91%). Đường cong đặc điểm hoạt động của máy (ROC) đã được sử dụng để đánh giá độ chính xác của các thuật toán chẩn đoán dựa trên PCA-LDA. Kết quả từ nghiên cứu thăm dò này cho thấy rằng phân tích huyết tương SERS kết hợp với PCA-LDA có tiềm năng to lớn cho việc phát hiện ung thư dạ dày không xâm lấn.
Từ khóa
#ung thư dạ dày #huyết tương #phổ Raman nâng cao bề mặt #phân tích đa biến #chẩn đoán không xâm lấnTài liệu tham khảo
Gremlich H U, Yan B. Infrared and Raman Spectroscopy of Biological Materials. New York: Marcel Dekker, 2000. 195–245
Huang Z, Mcwilliams A, Lui H, et al. Near-infrared Raman spectroscopy for optical diagnosis of lung cancer. Int J Cancer, 2003, 107: 1047–1052 14601068, 10.1002/ijc.11500, 1:CAS:528:DC%2BD3sXptFOgur4%3D
Manoharan R, Shafer K, Perelman L, et al. Raman spectroscopy and fluorescence photon migration for breast cancer diagnosis and imaging. Photochem Photobiol, 1998, 67: 15–22 9477761, 10.1111/j.1751-1097.1998.tb05160.x, 1:CAS:528:DyaK1cXmvVWksA%3D%3D
Shim M G, Wong L K S, Marcon N E, et al. In vivo near infrared Raman spectroscopy: demonstration of feasibility during clinical gastrointestinal endoscopy. Photochem Photobiol, 2000, 72: 146–150 10911740, 1:CAS:528:DC%2BD3cXltVGmtL0%3D
Mahadevan-Jansen A, Mitchell M F, Ramanujam N, et al. Near infrared Raman spectroscopy for in vitro detection of cervical precancers. Photochem Photobiol, 1998, 68: 123–132 9679458, 10.1111/j.1751-1097.1998.tb03262.x, 1:CAS:528:DyaK1cXkslOkurc%3D
Stone N, Stavroulaki P, Kendall C, et al. Raman spectroscopy for early detection of laryngeal malignancy: preliminary results. Laryngoscope, 2000, 110: 1756–1763 11037840, 10.1097/00005537-200010000-00037, 1:STN:280:DC%2BD3cvoslGrsA%3D%3D
Lau D, Huang Z, Lui H, et al. Raman spectroscopy for optical diagnosis in normal and cancerous tissue of the nasopharynx—preliminary findings. Laser Surg Med, 2003, 32: 210–214 10.1002/lsm.10084
Feng S, Lin J, Cheng M, et al. Gold nanoparticle based surface-enhanced Raman scattering spectroscopy of cancerous and normal nasopharyngeal tissues under near-infrared laser excitation. Appl Spectrosc, 2009, 63: 1089–1094 19843357, 10.1366/000370209789553291, 1:CAS:528:DC%2BD1MXht12qtLjN
Tao J, Huang Y, Lin R, et al. A study on laser-Raman spectrometry for detecting signals of gastric cancerization (in Chinese). ACTA Laser Biol Sin, 2007, 16: 238–240
Leng A, Wang H, Yang J, et al. Application of laser resonance Raman spectroscopy in gastric cancer (in Chinese). China J Modern Med, 2009, 19: 2015–2019 1:CAS:528:DC%2BD1MXhs1ait73N
Tao J, Huang Y, Lin R, et al. Differentiating gastric cancer cell from normal cell by laser Raman spectrum (in Chinese). Spectrosc Spect Anal, 2007, 27: 2262–2265
Tao Z, Yao H, Wang G, et al. Using Raman spectroscopy to analyze apoptosis of gastric cancer cells induced by cisplatin (in Chinese). Spectrosc Spect Anal, 2009, 29: 2442–2445 1:CAS:528:DC%2BD1MXhtFaqur7F
Zhang J, Shen A, Wei Y, et al. Study of normal mucosa and gastric carcinoma by confocal Raman microspectroscopy (in Chinese). J Biomed Engineer, 2004, 21: 910–912 1:CAS:528:DC%2BD2MXjtVKmtLg%3D
Ling X, Li W, Song Y, et al. FT-Raman spectroscopic investigation on stomach cancer (in Chinese). Spectrosc Spect Anal, 2000, 20: 692–693 1:CAS:528:DC%2BD3cXnslSit7g%3D
Tang W, Wang J, Xu P. Research of stomach cancer tissue by Raman spectroscopy (in Chinese). Laser J, 2004, 25: 82–83
Ellis D I, Goodacre R. Metabolic fingerprinting in disease diagnosis: biomedical applications of infrared and Raman spectroscopy. Analyst, 2006, 131: 875–885 17028718, 10.1039/b602376m, 1:CAS:528:DC%2BD28Xnt1ags7g%3D
Fleischman M, Hendra P J, McQuillan A J. Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode. Chem Phys Lett, 1974, 26: 163 10.1016/0009-2614(74)85388-1
Kneipp K, Kneipp H, Itzkan I, et al. Surface-enhanced Raman scattering: a new tool for biochemistry spectroscopy. Curr Sci, 1999, 77: 915 1:CAS:528:DyaK1MXnt1CktL4%3D
Zhang X, Young M A, Lyandres O, et al. Rapid detection of an anthrax biomarker by surface-enhanced Raman spectroscopy. J Am Chem Soc, 2005, 127: 4484 15783231, 10.1021/ja043623b, 1:CAS:528:DC%2BD2MXitVWrtrg%3D
Zhang X, Zhao J, Whitney A V, et al. Ultrastable substrates for surface-enhanced Raman spectroscopy: Al2O3 overlayers fabricated by atomic layer deposition yield improved anthrax biomarker detection. J Am Chem Soc, 2006, 128: 10304–10309 16881662, 10.1021/ja0638760, 1:CAS:528:DC%2BD28XmvFCqu7c%3D
Bell S E J, Mackle J N, Sirimuthu N M S. Quantitative surface-enhanced Raman spectroscopy of dipicolinic acid-towards rapid anthrax endospore detection. Analyst, 2005, 130: 545–549 15776166, 10.1039/b415290e, 1:CAS:528:DC%2BD2MXitlOlt70%3D
Taton T A, Mirkin C A. Scanometric DNA array detection with nanoparticle probes. Science, 2000, 289: 1757–1760 10976070, 10.1126/science.289.5485.1757, 1:CAS:528:DC%2BD3cXmsV2nsLo%3D
Cao Y W C, Jin R C, Mirkin C A. Nanoparticles with Raman spectroscopic fingerprints for DNA and RNA detection. Science, 2002, 297: 1536–1540 12202825, 10.1126/science.297.5586.1536, 1:CAS:528:DC%2BD38XmslSjt7c%3D
Ji X, Xu S, Wang L, et al. Immunoassay using the probe-labeled Au/Ag core-shell nanoparticles based on surface-enhanced Raman scattering. Colloid Surface A, 2005, 257-258: 171–175 10.1016/j.colsurfa.2004.10.096, 1:CAS:528:DC%2BD2MXisVCku7Y%3D
Qian X, Peng X, Ansari D O, et al. In vivo tumor targeting and spectroscopic detection with surface-enhanced Raman nanoparticle tags. Nat Biotechnol, 2007, 26: 83–90 18157119, 10.1038/nbt1377
Ni J, Lipert R J, Dawson G B, et al. Immunoassay readout method using extrinsic Raman labels adsorbed on immunogold colloids. Anal Chem, 1999, 71: 4903–4908 10565281, 10.1021/ac990616a, 1:CAS:528:DyaK1MXmtVOgtLw%3D
Grubisha D S, Lipert R J, Park H Y, et al. Femtomolar detection of prostate-specific antigen: an immunoassay based on surface-enhanced Raman scattering and immunogold labels. Anal Chem, 2003, 75: 5936–5943 14588035, 10.1021/ac034356f, 1:CAS:528:DC%2BD3sXnsVOju7Y%3D
Driskell J D, Kwarta K M, Lipert R J, et al. Low-lever detection of viral pathogens by a surface-enhanced Raman scattering based immunoassay. Anal Chem, 2005, 77: 6147–6154 16194072, 10.1021/ac0504159, 1:CAS:528:DC%2BD2MXptVCnuro%3D
Driskell J D, Uhlenkamp J M, Lipert R J, et al. Surface-enhanced Raman scattering immunoassays using a rotated capture substrate. Anal Chem, 2007, 79: 4141–4148 17487976, 10.1021/ac0701031, 1:CAS:528:DC%2BD2sXkvFKmt7o%3D
Feng S, Chen R, Lin J, et al. Nasopharyngeal cancer detection based on blood plasma surface-enhanced Raman spectroscopy and multivariate analysis. Biosens Bioelectron, 2010, 25: 2414–2419 20427174, 10.1016/j.bios.2010.03.033, 1:CAS:528:DC%2BC3cXmslOjs7o%3D
Leopold N, Lendl B. A new method for fast preparation of highly surface-enhanced Raman scattering (SERS) active silver colloids at room temperature by reduction of silver nitrate with hydroxylamine hydrochloride. J Phys Chem B, 2003, 107: 5723–5727 10.1021/jp027460u, 1:CAS:528:DC%2BD3sXjvFSntr0%3D
Zhao J, Lui H, Mclean D I, et al. Automated autofluorescence background subtraction algorithm for biomedical Raman spectroscopy. Appl Spectrosc, 2007, 61: 1225–1232 18028702, 10.1366/000370207782597003, 1:CAS:528:DC%2BD2sXht12jsLnN
Han H, Yan X, Dong R, et al. Analysis of serum from type II diabetes mellitus and diabetic complication using surface-enhanced Raman spectra (SERS). Appl Phys B, 2009, 94: 667–672 10.1007/s00340-008-3299-5, 1:CAS:528:DC%2BD1MXivVWitL4%3D
Uzunbajakava N, Lenferink A, Kraan Y, et al. Nonresonant Raman imaging of protein distribution in single human cells. Biopolymers, 2003, 72: 1–9 12400086, 10.1002/bip.10246, 1:CAS:528:DC%2BD3sXnvV2ksQ%3D%3D
Liu C H, Das B B, Glassman W L, et al. Raman, fluorescence, and time-resolved light scattering as optical diagnostic techniques to separate diseased and normal biomedical media. Photochem Photobiol, 1992, 16: 187–209 10.1016/1011-1344(92)80008-J, 1:STN:280:DyaK3s7hsFyntA%3D%3D
Andrade P O, Bitar R A, Yassoyama K, et al. Study of normal colorectal tissue by FT-Raman spectroscopy. Anal Bioanal Chem, 2007, 387: 1643–1648 17031621, 10.1007/s00216-006-0819-1, 1:CAS:528:DC%2BD2sXhvFShsr4%3D
Stone N, Stavroulaki P, Kendall C, et al. Raman spectroscopy for early detection of laryngeal malignancy: preliminary results. Laryngoscope, 2000, 110: 1756–1763 11037840, 10.1097/00005537-200010000-00037, 1:STN:280:DC%2BD3cvoslGrsA%3D%3D
Gelder J D, Gussem K D, Vandenabeele P, et al. Reference database of Raman spectra of biological molecules. J Raman Spectrosc, 2007, 38: 1133–1147 10.1002/jrs.1734
Lyng F M, Faoláin E Ó, Conroy J, et al. Vibrational spectroscopy for cervical cancer pathology, from biochemical analysis to diagnostic tool. Exp Mol Pathol, 2007, 82: 121–129 17320864, 10.1016/j.yexmp.2007.01.001, 1:CAS:528:DC%2BD2sXjslSkt7s%3D
Banki F, Yacoub W N, Hagen J A, et al. Plasma DNA is more reliable than carcinoembryonic antigen for diagnosis of recurrent esophageal cancer. J Am coll Surgeons, 2008, 37: 30–35 10.1016/j.jamcollsurg.2008.01.004
Gormally E, Caboux E, Vineis P, et al. Circulating free DNA in plasma or serum as biomarker of carcinogenesis: practical aspects and biological significance. Mutat Res-Rev Mutat, 2007, 635: 105–117 1:CAS:528:DC%2BD2sXls1Sjs7o%3D