肿瘤生物标志物的超灵敏检测研究进展

肿瘤是严重威胁人类健康的高发病率和高死亡率疾病.肿瘤生物标志物是反映肿瘤的发生和发展、监测肿瘤对治疗反应的一类物质.肿瘤生物标志物的超灵敏检测有助于肿瘤的早期诊断和临床治疗.近年来,肿瘤生物标志物的检测方法研究迅猛发展,成为国内外研究的热点.本文对最新发展的肿瘤生物标志物检测方法进行了全面综述,着重介绍了比色法、质谱法、荧光分析法、化学发光、表面增强拉曼散射、电化学分析法和单分子检测,并对肿瘤生物标志物检测方法的发展方向做了展望.     

肿瘤生物学的研究进展

恶性肿瘤是当前危害人类健康最严重的一类疾病。为了攻克肿瘤,人们在各个领域(如流行病学,病因与发病学,诊断与治疗等等)对其进行了广泛的研究。然而,对恶性肿瘤来说,最核心的问题莫过于它的生物学问题。因为肿瘤作为人体的寄生物,一旦形成,它便成为一个独立的生命实体。只有解决了这个生命实体的生物学本质问题,才有可能攻克它。不仅如此,甚或对整个生命科学都会带来有益的启示与实际的帮助。本文拟就肿瘤生物学中最重要的方面进行讨论。     

肿瘤酶学中的一些问题

肿瘤组织是一种生长旺盛不受控制的组织,数十年来生化学家总希望能找出它代谢上的特殊规律,从而设计出根本控制肿瘤的方法。从酶学的观点看来,肿瘤细胞的恶性生长应该在酶系的差异上有所反映,有关这方面的研究很多,也积累了一些有价值的材料,但仅在酶活力的量的方面以及酶系统的关系上找到了一些变化,迄今还没有在肿瘤组织中找到任何新的酶,也没有总结出典型的肿瘤代谢规律。     

循环血中肿瘤标志物检测的进展及其临床意义

肿瘤标志物 (tumormarker)是指由肿瘤组织产生的存在于肿瘤组织 ,或分泌至血液或其他体液 ,或因肿瘤组织刺激 ,由宿主细胞产生而含量明显高于正常参考值的一类物质 .随着医学的发展 ,近年来出现了许多通过循环血中的肿瘤标志物及其活性来诊断恶性肿瘤的新方法 ,如 :端粒酶活性、性激素受体、特异性mRNA、谷胱甘肽转移酶 μ基因、rDNA转录活性、血粘附分子和肿瘤相关基因及其表达产物等 .这些肿瘤标志物为肿瘤的诊治提供了有价值的信息     

石墨烯量子点在肿瘤诊断与治疗中的应用

传统的治疗方式存在诸多缺陷,促使肿瘤治疗的研究转向纳米技术方向。利用纳米技术能够开发和制备纳米尺寸的功能材料,并将其用于疾病治疗、诊断和成像剂等方面。石墨烯量子点作为兼具石墨烯片状结构和量子点发光性质的碳基纳米材料,具有低生物毒性、高荧光量子产生率、稳定的光致发光性和优异的生物相容性等优点,被广泛应用于催化、传感、生物成像、医学诊断以及肿瘤治疗等不同的领域,也因此成为生物医药材料的研究热点。结合石墨烯量子点的制备、性质和应用等,文章主要综述了石墨烯量子点在药物递送、光动力治疗、光热治疗以及荧光成像与示踪等肿瘤诊断与治疗方面的研究。     

石墨烯量子点在肿瘤诊断与治疗中的应用

传统的治疗方式存在诸多缺陷，促使肿瘤治疗的研究转向纳米技术方向。利用纳米技术能够开发和制备纳米尺寸的功能材料，并将其用于疾病治疗、诊断和成像剂等方面。石墨烯量子点作为兼具石墨烯片状结构和量子点发光性质的碳基纳米材料，具有低生物毒性、高荧光量子产生率、稳定的光致发光性和优异的生物相容性等优点，被广泛应用于催化、传感、生物成像、医学诊断以及肿瘤治疗等不同的领域，也因此成为生物医药材料的研究热点。结合石墨烯量子点的制备、性质和应用等，文章主要综述了石墨烯量子点在药物递送、光动力治疗、光热治疗以及荧光成像与示踪等肿瘤诊断与治疗方面的研究。     

肿瘤的能量代谢与饮食调控的探讨

机体及细胞的机能、形态与物质代谢三者是完整统一、相互协调、相互制约的，恶性肿瘤的生长有其独特的生化过程，因此50年代曾有人提出过肿瘤发生和生长的代谢障碍学说，只是现在已被人们淡忘了，似乎只要基因一发生癌突变，细胞内的DNA合成就快，忽视了与肿瘤生长发展密切有关的能量供应的重要性，似乎细胞的能量供应与肿瘤细胞的增殖特性是无关紧要的。     

端粒、端粒酶及其与肿瘤的关系

端粒酶是由RNA链及其结合的蛋白成分共同组成的核糖核蛋白复合物 ,实质上是一种逆转录酶 .端粒酶激活与恶性肿瘤的发生、发展关系密切 ,是恶性肿瘤已知的特异性最强的生物标志物 .端粒酶活性在肿瘤的早期诊断以及预后评估中均有潜在价值 ,有可能成为一个灵敏的临床检测指标 .端粒酶抑制剂可能有特异性抑制肿瘤细胞生长 ,发挥抗肿瘤作用     

应用荧光探剂对气功外气的生物效应的观察

气功,是人体能量转换的一种特殊形式,它可增强体质和防治多种疾病.探讨气功外气对人体的生物效应或了解治疗疾病的机理,是有重要意义的.近年来,国内对气功外气的生物效应已进行了一些研究,如气功对大肠杆菌的杀伤和增殖效应,对家兔红细胞电泳率的影响等.我们曾应用荧光探剂方法研究中药对细胞膜流动性的影响.本文继续应用荧光探剂ANS(1-苯胺-8-萘磺酸),AS(n-蒽硬脂酸n=7,9,12)和NPN(N-苯基-1-萘胺),以观察气功外气对鼠肝线粒体膜流动性的影响.     

活体组织固有荧光光谱的研究——早期粘膜型癌症诊断与治疗的新途径

运用荧光物质在活体组织表面鉴别肿瘤的光敏技术理论,近年来在国际上正在发展。可喜的是,我国对活体组织固有荧光光谱应用于早期粘膜型癌症的诊断与治疗的研究也已初露端倪。《活体组织固有荧光光谱的研究》一文就是这一研究成果的总结,它不仅从理论上充实了激光在分子生物学上的应用,而且对肿瘤的诊治,保护人民健康,具有重要意义。     

基于暴露指纹谱构建行业污染识别和风险评估模型

<正>污染物暴露标志物是体内组织、液体或排泄物中可被测量的污染物、污染物的代谢转化产物以及污染物与内源性物质形成的加合物.污染物暴露标志物是连接环境污染暴露和人群健康风险的桥梁. 1991年,美国环境保护署通过《ORD健康生物标志物项目》率先制定了暴露标志物开发、验证和应用的框架,初步构建了可用于人体污染物暴露监测的生物标志物网络.标     

化学发光探针介导的声动力学肿瘤成像研究

提出一种化学发光探针介导的声动力学肿瘤成像方法. 声敏剂选择性地在肿瘤组织中分布后, 通过超声的敏化作用在肿瘤组织中产生活性氧自由基; 利用活性氧自由基选择性化学发光试剂直接实时地把声敏化过程中的活性氧自由基转化为光子辐射出来, 然后利用光学检测技术进行肿瘤的在体成像. 在体外实验中, 利用可在体使用的化学发光探针FCLA, 对两种声敏剂ATX-70和HpD声动力学反应过程中活性氧自由基的产生进行了直接的实时检测. 在移植了人体肿瘤的裸鼠实验中, 利用这种方法获得了非常清晰的在体诊断图像. 此方法可望在肿瘤的早期临床诊断中得到应用.     

乳腺癌特异性多肽介导生物大分子体内外效应

探讨乳腺癌特异性多肽PI携带外源性生物大分子靶向抗肿瘤的作用.将分离纯化获得的融合蛋白PI-EGFP与靶细胞MDA-MB-231体外共培养,探讨融合蛋白与靶细胞的结合能力;将此融合蛋白经尾静脉及肿瘤局部注射入荷瘤裸鼠体内,探讨其在肿瘤部位的聚集程度;利用分子克隆技术构建重组原核表达载体pET-28a(+)-pI-tk,诱导表达、分离纯化、鉴定获得的融合蛋白PI-HSV-TK,将不同浓度的融合蛋白与MDA-MB-231细胞共培养,经更昔洛韦(ganciclovir,GCV)作用后,探讨PI-HSV-tk对细胞的靶向杀伤效应.荧光显微镜下观察,在靶细胞内可检测到绿色荧光信号,经尾静脉及局部注射融合蛋白PI-EGFP后,在不同组织器官可见不同强度的荧光信号,在尾静脉注射组的肾脏和肿瘤部位可检测到荧光信号,而局部注射组仅在肿瘤部位可检测到;成功构建了重组原核表达载体pET-28a(+)-pI-tk;分离纯化获得高效表达的PI-TK融合蛋白,SDS-PAGE电泳及Western blotting鉴定融合蛋白的表达正确;CCK-8法及流式细胞仪检测显示,GCV对转导融合蛋白的MDA-MB-231细胞有杀伤作用,IC50值为152.64μg/mL.乳腺癌特异性转导多肽能携带生物大分子进入靶细胞,并携带具有杀伤效应的物质,使其发挥靶向治疗作用,为进一步探讨该多肽作为靶向性载体奠定实验基础和理论依据.     

基于表面增强拉曼光谱技术的肿瘤标志物检测进展

肿瘤标志物是反映肿瘤发生情况的物质,与肿瘤诊断、治疗与监测息息相关,肿瘤标志物检测是肿瘤早期筛查的有效手段.随着精准医疗时代来临,对肿瘤标志物检测技术的要求不断提高,表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)技术利用纳米粒子间的局域表面等离激元共振效应,增强分子光谱信号,提高检测灵敏度和准确度,成为了肿瘤标志物检测技术研究的热点,在生物医学、临床诊断等领域具有极大发展潜力.本文以组织检测和液体活检为分类,综述了近5年基于SERS肿瘤标志物检测的研究进展,并提出了通过样品处理、基底改进和探针制备等方式提升标志物检测灵敏度、特异性的思路.同时,本文对SERS技术在临床应用中面临的挑战和发展进行了分析与展望,以期开发出更具潜力的检测技术.     

表面增强拉曼光谱技术在肿瘤标志物检测中的研究进展

恶性肿瘤已严重威胁我国居民健康,而肿瘤标志物的灵敏、准确检测对于癌症的早期诊断、治疗及预后评价至关重要.因此,探究一种灵敏、准确、快速、无创的检测技术,具有十分重要的临床意义.表面增强拉曼光谱(SERS)是利用光与金、银等纳米结构材料相互作用产生很强的表面等离子激元共振效应,可显著增强吸附在纳米结构表面上分子的拉曼信号,以超灵敏获取样品自身或拉曼探针分子丰富的指纹图谱.该技术具有非侵入性和灵敏度高、选择性好、分析速度快、水干扰小等独特优势,使其在生命科学、临床检验等方面具有良好的应用前景,成为了一种极具潜力的生物检测技术.本文主要综述了近5年SERS技术在蛋白质类、酶类、核酸类、细胞类、组织类、气体类和其他类肿瘤标志物检测中的研究进展,分析了该技术在生物检测中亟待解决的问题与挑战,并对其未来的发展前景进行了展望.     

人体冷光之谜

20世纪80年代初,英国伦敦一家大医院的理疗室内漆黑一团,伸手不见五指,突然一个奇异的景象发生了:在接受治疗的裸体病人四周出现一圈日冕一样的光晕,色彩瑰丽,忽隐忽现,顿时把人们惊呆了。在童话里常听说不同于凡人的神仙头上都有一道金色的光圈,难道这个病人有什么超凡之处?数十年来,科学家对数百例人体发光现象进行了观察研究,现已发现人体能发出两种光:即荧光和辉光。人体的荧光是在外界能量的激发下,由器官组织、细胞发出来的;辉光是由人体生物电发出来的,每个人身上都有     

中国常见肿瘤的全基因组关联研究进展

肿瘤的遗传学病因复杂,全面系统地了解遗传变异在肿瘤发生中的作用是一项艰巨任务。全基因组关联研究(genome-wide association study,GWAS)在全基因组水平探讨常见单核苷酸多态性与疾病或其他表型的关联,为了解复杂性疾病的发病机制提供新策略。针对不同肿瘤的GWAS,验证了一些基于候选策略所发现的肿瘤相关变异,发现了一系列新的肿瘤易感基因或染色体区域。主要介绍在中国人群中开展的肿瘤GWAS所取得的一些成果,并在此基础上阐述GWAS为中国常见恶性肿瘤遗传病因学研究带来的机遇与挑战。     

仿生生物自发光纳米材料用于肿瘤光动力治疗

光动力疗法(PDT)具有高效的肿瘤细胞杀伤能力,因此被用于多种肿瘤的治疗,但是光在组织中穿透性较差,限制了光动力疗法的进一步发展.为解决肿瘤光动力治疗中外部照射光组织穿透力弱的问题,本文仿生萤火虫生物发光特性,构建了可在组织内部进行生物自发光的纳米材料.选择ZIF-8对生物发光系统进行封装,并选择Mn O2对ZIF-8进行包裹以此来减少纳米粒子的毒性.该纳米粒子能够实现发光系统在肿瘤部位响应释放.同时,选择激发波长与生物发光波长重叠的光敏剂直接与发光系统相连,保证了高效的生物发光共振能量转移.本文研究证实了该纳米材料具有层次分明的核壳结构,以及良好的细胞生物相容性,可被肿瘤细胞大量摄取.进一步研究证明该纳米材料可在肿瘤细胞高谷胱甘肽的微环境中降解,释放催化酶及发光底物,并在腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)的作用下进行生物自发光.同时,细胞实验证实了发光底物可通过生物发光共振能量转移效应激发光敏剂产生活性氧,进行光动力治疗,对耐药肿瘤细胞具有良好的细胞杀伤效果.本文构建的生物自发光纳米材料具有在生物深层组织进行生物自发光激活光敏剂光动力的潜力,有望解决肿瘤光动力治疗中外部照射光组织穿透力弱的缺...     

超声介导的肿瘤免疫治疗

免疫治疗是一种新兴的肿瘤疗法.与传统的疗法直接杀伤肿瘤不同,免疫治疗是通过激活或增强人体免疫系统,依靠自身免疫功能间接杀灭癌细胞和肿瘤组织的疗法.考虑到肿瘤的异质性和遗传不稳定性,单一的疗法不能达到完全治愈肿瘤的效果.近年来,有研究表明,利用超声可以提高机体对肿瘤的免疫反应强度,加强肿瘤的免疫治疗效果.聚焦超声在破坏肿瘤的同时可以导致机体在原位产生肿瘤碎片和肿瘤相关抗原等物质,增强肿瘤的免疫原性,刺激细胞免疫,诱导机体产生免疫应答.微泡是临床上使用的超声造影剂,微泡的加入可以加强聚焦超声对肿瘤的破坏效果,引发更强的免疫反应.利用超声和微泡的组合还可以打开血脑屏障,促进免疫细胞或免疫治疗药物进入血脑屏障发挥作用.此外,微泡还是一种常用的基因和药物载体,利用超声将负载免疫相关基因或抗原的微泡递送到肿瘤细胞或免疫细胞中,同样可以增强免疫应答反应,提高肿瘤免疫治疗的疗效.     

白血病病人血清的高分辨核磁共振波谱的研究

核磁共振用于肿瘤研究是从1971年开始的,早期的研究仅限于动物及人体的组织,主要研究这些组织中质子的弛豫时间,发现它能鉴别正常组织与癌变组织,因而设想核磁共振技术能否作为癌肿早期诊断的工具.1973年我们利用自制的自旋回波核磁共振波谱仪进行了小白鼠S_(37)肉瘤及L615小鼠的肿瘤组织的研究,也得到相同的结果.1975年起我们对肿瘤病人与正常人的血清进行了高分辨核磁共振谱的研究,首先发现了在化学位移为1.3ppm