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1、第2 6 卷增刊 2 0 0 7 年1 0 月 分析试验室 C h i n e s eJ o u r n a l ( ) fA r a d y s i sL a b o r a t o r y V o l 。2 6 。S u p p l 。 2 ( ) C r 7 一1 0 显微拉曼光谱在生物医学领域中的应用 沈爱国1 ，胡继明屹 ( 1 武汉大学分析生物医学研究所，武汉4 3 0 0 7 2 ；2 武汉大学化学与分子科学学院，武汉4 3 0 0 7 2 ) 激光共焦显微拉曼光谱是上世纪9 0 年代发展 起来的一种新的分子光谱学方法。它的特点是采 谱( 成像) 快速简便、空间分辨率和灵敏度高、
2、适 于微量分析( 样品可小于2m n ) ，在化学化工、材 料科学、生物医学、药物和考古学等领域均有广 阔的应用前景。激光、C C D 检测器、光纤探针技术 的发展使拉曼光谱在生物、医学等领域的应用进 展日新月异。迄今为止，显微拉曼光谱在研究生物 大分子与药物的作用、生物分子的鉴定、结构表征、 作用机理以及各种生物医学组织的体内、体外检测 和各类细胞的激光捕集检测中已取得长足进展。 本文分别从组织、细胞和分子层面简要回顾近几年 来显微拉曼光谱在生物医学领域的研究进展。 组织在病变过程中，其分子组成和分子结构 都会在一定程度上发生变化。与常规临床诊断方 法相比，拉曼光谱方法另辟蹊径试图从分子层面
3、 区别病变和正常组织的差异，实现疾病的早期诊 断。A l f a n o 等人首次证实了拉曼光谱可用于区分正 常组织与癌症组织，自此，各类器官的正常与癌 变组织的拉曼检测工作陆续开展起来，这些组织 包括皮肤、脑、膀胱、子宫颈、肝、结肠、食道、胃 等 2 “。目前，除乳腺、皮肤等体表组织以及胃肠 道中的结肠、食道组织和妇科肿瘤中的子宫颈组 织可实现体内检测外，其他器官组织还停留在离 体检测阶段。此外，人眼翼状胬肉口 、动脉粥样硬 化、A l z h e i m e r s 疾病、骨组织紊乱、结石等疾病组 织也得到了广泛研究。 显微拉曼仪器1 2p a n 的空间分辨率和高灵 敏度的C C D 检
4、测器以及不会导致生物变性的近红 外激光的出现都使单细胞检测成为可能。自从 P u p p e l s 最早使用自行研制的共焦显微拉曼光谱仪 检测单个细胞及染色体之后，开展对单个细胞原 位、无损检测的报道层出不穷。近几年来，拉曼标 记与生化、免疫手段相结合定位检测亚细胞结构 甚至某种特定生物大分子的研究，正成为激光拉 曼光谱拓展到生物医学领域的新切人点。总之， 在今后相当长的一段时间，拉曼光谱工作者将会 与细胞生物学家一道各展所长探索细胞的奥秘。 拉曼光谱具有灵敏度高、所需样品浓度低 ( 1 0 一1 0 t o o l L ) 、反映信息量大以及不受水溶 剂的干扰等优点，此外还可以针对复杂分子
5、的不 同生色团选择性的共振激发( 生物分子在2 5 0 7 5 0n n i 范围内有较强的吸收谱带) ，因此拉曼光谱 被广泛用于研究D N A 、胆色素、卟啉等生物分子 的结构表征及其与药物分子的相互作用 6 ，7 l 。 显微拉曼光谱作为一种典型的现代仪器分析 手段，其在生物医学领域的应用方兴未艾。从近 1 0 年的研究进展来看，不论是体表的乳腺和皮肤 组织还是体内的脏器如胃肠道、肝等，都已经实 现或者正在努力实现体内检测；不论是单个细胞 的激光捕集检测还是组织切片的二维扫描，都能 清晰地获得与组织形态学相关的伪彩色拉曼图像。 因此，可以相信显微拉曼光谱技术在生物医学上 的应用，将会迎来它
6、历史上发展的第3 个春天。 参考文献 1 胡继明等光谱分析化学发展战略研讨会，2 0 0 4 2 AM a h a d e v 仰- J a m e n ，RR i e h a r d - K o r t u m ，JB i o m e do p t ， 1 9 9 6 ，1 ：3 1 3 AG S h e n ，YY e ，J W 乃嘲da s p 慨，2 0 0 5 ，3 7 2 2 5 4 A G S h e n ，Z X L i a o ，H W a n g 矗“J B i o t m d o p t ，2 0 0 7 ， 1 2 ：0 3 4 0 0 3 5 AGS h e n ，YY e ，XHW a n g 西a JB i o m e do g ，2 0 0 5 ， 1 0 ：0 2 4 0 3 5 6 JMH u ，IP a r d ，DM o i 印。甜a 印咖嗍，2 0 0 3 ，5 9 ： 1 9 2 9 7 YY e ，JMH u ，YEZ e n ge 以JR a m a ns p 触， 2 0 0 1 。3 2 ：1 0 1 8 鼍基金项目：国家自然科学基金( 2 0 4 0 5 0 1 1 ，2 0 4 2 7 0 0 2 。9 0 4 0 9 0 1 3 ) 项目资助 一8 5
