纳米技术在肿瘤标志物诊断中的应用

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蛋白质纳米孔技术在肿瘤检测中的应用

蛋白质纳米孔技术在肿瘤检测中的应用

蛋白质纳米孔技术在肿瘤检测中的应用随着科技的飞速发展,越来越多的新技术应用于肿瘤检测领域,其中蛋白质纳米孔技术正成为一种备受关注的新兴技术。

蛋白质纳米孔技术是一种利用生物大分子——蛋白质构建的纳米孔来检测分子的技术。

这种技术基于电物理现象,主要有两种模式——传统的电压模式和基于压力的压力控制模式,通过对蛋白质纳米孔进行电控制或压力控制,使其发生特定的电性或物理变化,从而实现对分子的检测。

蛋白质纳米孔技术具有非常高的灵敏度和准确性,可以检测到非常小的分子,如DNA和RNA等,对于肿瘤检测具有较高的应用价值。

因为肿瘤是由基因突变导致的一系列变化,其病理过程中伴随着大量的DNA突变和基因改变。

利用蛋白质纳米孔技术可以发现DNA序列中的变化,进而诊断出肿瘤是否存在和发展的程度。

蛋白质纳米孔技术在肿瘤检测中的应用主要有以下几个方面:1. 检测肿瘤标志物肿瘤标志物是指体内某些物质在肿瘤病变过程中的存在或水平改变。

肿瘤标志物检测是诊断肿瘤的重要依据之一。

利用蛋白质纳米孔技术,可以检测出很小的肿瘤标志物分子,如CA125、PSA等,提高肿瘤标志物检测的灵敏度和准确性。

同时,由于蛋白质纳米孔技术可以测定肿瘤标志物的蛋白质结构和功能,还可以为肿瘤治疗提供更精准的方案和更好的预测结果。

2. 检测肿瘤基因突变肿瘤基因突变是造成肿瘤病变的主要原因之一。

通过对肿瘤基因进行检测,可以发现导致基因突变的遗传信息和生物学变化,并对肿瘤治疗提供指导。

蛋白质纳米孔技术可以检测基因序列的突变,如p53基因等,提供更加精准的诊断结果和治疗方案。

3. 检测肿瘤微环境肿瘤微环境是指肿瘤周围的细胞、毛细血管、细胞外基质等组成的微小生态系统。

肿瘤微环境对肿瘤生长和转移过程有着至关重要的作用。

蛋白质纳米孔技术可以检测微环境中的细胞、外泌体和蛋白质等分子,从而发现和诊断肿瘤微环境对肿瘤发展的影响。

4. 监测肿瘤治疗效果肿瘤治疗的效果需要及时监测,以了解治疗的效果和是否需要调整。

纳米科技在精准医学中的应用方法研究

纳米科技在精准医学中的应用方法研究

纳米科技在精准医学中的应用方法研究随着科技的不断进步和发展,纳米科技逐渐成为精准医学领域的研究热点之一。

纳米科技的应用为精准医学提供了新的方法和手段,可以在细胞和分子水平上实现对疾病的精准治疗和诊断。

本文将从纳米药物传输系统和纳米生物传感器两个方面,探讨纳米科技在精准医学中的应用方法。

一、纳米药物传输系统纳米药物传输系统是利用纳米材料作为药物递送的载体,将药物精确地输送到目标部位的方法。

纳米材料具有独特的物理、化学性质,可以通过调整其结构和性质,实现药物的控制释放和靶向传递。

以下是一些常见的纳米药物传输系统的应用方法:1. 脂质纳米颗粒(Liposomes)脂质纳米颗粒是一种由磷脂类组成的纳米大小的空心球体,可用于包裹和输送药物。

通过改变脂质的组成和结构,可以调控脂质纳米颗粒的稳定性、药物释放速率和靶向性。

这种方法在肿瘤治疗中得到了广泛的应用,可以实现药物的目标输送,提高药物的疗效同时减少毒副作用。

2. 纳米微粒(Nanoparticles)纳米微粒是指具有纳米尺寸的固体颗粒,常见的材料有金属、聚合物和纳米晶体等。

纳米微粒可以通过改变其形状、大小和表面性质,实现对药物密封、保护和控制释放。

这种方法可以在肿瘤治疗中实现药物的靶向输送,并且通过纳米微粒的表面修饰,还可以增强药物在肿瘤组织中的积累,提高治疗效果。

3. 聚合物纳米粒子(Polymer nanoparticles)聚合物纳米粒子是由聚合物材料构成的纳米尺寸的颗粒。

聚合物纳米粒子可以通过调控聚合物的结构和性质,实现药物的控制释放和靶向输送。

这种方法在药物治疗和基因治疗中具有潜力,可以提高药物和基因的稳定性、生物可用性和靶向性,同时减少毒副作用。

二、纳米生物传感器纳米生物传感器是利用纳米技术构建的传感器,可以在细胞和分子水平上实现对生物分子的检测和监测。

纳米生物传感器具有高灵敏度、高选择性和实时监测等优点,可以用于早期疾病的诊断和生物分子的监测。

纳米生物传感器在癌症诊断中的应用研究

纳米生物传感器在癌症诊断中的应用研究

纳米生物传感器在癌症诊断中的应用研究随着生物技术和纳米技术的不断发展,纳米生物传感器的应用逐渐成为医学领域的热点研究。

在癌症的早期诊断方面,纳米生物传感器可以发挥重要的作用。

本文将介绍纳米生物传感器的基本原理、制备方法以及在癌症诊断中的应用研究。

一、纳米生物传感器的基本原理生物传感器是指通过生物材料检测特定化合物的装置,纳米生物传感器则是利用纳米材料作为传感元件。

纳米材料具有巨大的比表面和良好的化学活性,因此在生物传感器中应用得越来越普遍。

纳米生物传感器的基本原理是,在生物识别分子和感受器之间建立一个信号放大链。

当位于生物识别分子上的靶物质结合时,生物识别分子与感受器之间的信号放大链被激活,进而引起传感器的响应。

因此,纳米生物传感器是通过检测分子间相互作用的方式来实现特定目标分子的定量检测。

二、纳米生物传感器的制备方法纳米生物传感器的制备方法分为两类,一类是直接将生物识别分子修饰在纳米材料表面,另一类则是将生物识别分子与纳米材料通过非共价键结合。

在第一种方法中,经常使用的纳米材料有金纳米粒子、石墨烯、量子点等。

生物识别分子可以是抗体、DNA寡核苷酸、RNA分子或酶等。

将生物识别分子修饰在纳米材料表面,可以形成一个高度特异和灵敏的信号放大器。

这种方法的制备工艺相对简单,但可能会导致生物活性的损失。

而在第二种方法中,生物识别分子与纳米材料通过化学反应或靶分子介导的特异性相互作用结合在一起。

这种方法的制备工艺稍复杂,但可以保持生物识别分子的完整性和生物活性。

三、纳米生物传感器在癌症诊断中的应用研究纳米生物传感器在癌症诊断中的应用,主要集中在检测肿瘤标志物的含量和筛选肿瘤细胞。

肿瘤标志物是一些特定蛋白质或糖蛋白,在癌症患者中可能会出现异常的含量。

通过检测肿瘤标志物的含量,可以对癌症的早期诊断和疾病的监测提供指导意义。

而筛选肿瘤细胞,可以帮助医生更加准确地定位和评估肿瘤的发展状态。

例如,针对结直肠癌的诊断,研究者利用石墨烯和DNA寡核苷酸修饰的纳米金球构建了一种高灵敏的纳米生物传感器。

诊疗一体化纳米技术

诊疗一体化纳米技术

诊疗一体化纳米技术诊疗一体化纳米技术是指将纳米技术与医学诊疗相结合,用纳米材料和纳米装置来实现医学诊断和治疗的新技术。

它借助纳米技术的优势,可以在细胞和分子水平上进行精准、高效的诊疗,为医学领域带来了革命性的变革。

一、纳米技术的基本原理纳米技术是一门研究和应用物质在纳米尺度下的特性和现象的学科。

纳米尺度是指物质的尺寸在1到100纳米之间。

在这个尺度下,物质的性质会发生显著变化,如表面积增大、量子效应的显现等。

纳米技术通过对物质进行精确控制和设计,可以制备出具有特殊性能和功能的纳米材料和纳米装置。

二、纳米技术在医学诊断中的应用纳米技术在医学诊断中的应用主要体现在以下几个方面:1. 纳米探针纳米探针是一种通过与生物分子的特异性相互作用来实现疾病诊断的纳米材料。

通过将纳米材料与特定的生物分子相结合,可以实现对生物样本中特定分子的高灵敏度、高选择性的检测。

纳米探针可以用于检测肿瘤标志物、病原体等,并且可以通过改变纳米材料的表面性质来实现多参数的检测。

2. 纳米成像技术纳米成像技术是指利用纳米材料的特殊性质来实现对生物组织和细胞的高分辨率成像。

通过将纳米材料标记在生物样本中,可以实现对细胞、分子和组织的高灵敏度、高对比度成像。

纳米成像技术可以用于癌症早期诊断、神经系统疾病的研究等。

3. 纳米生物传感器纳米生物传感器是一种利用纳米材料和生物分子相互作用来实现生物信号检测的装置。

纳米生物传感器可以通过纳米尺度的电子、光学等性质来检测生物分子的浓度、结构等信息。

纳米生物传感器可以用于检测血液中的生物标志物、环境中的有害物质等。

三、纳米技术在医学治疗中的应用纳米技术在医学治疗中的应用主要体现在以下几个方面:1. 靶向治疗利用纳米材料的特殊性质和表面修饰,可以实现对靶区的精确识别和定位。

纳米材料可以通过改变其表面性质来提高药物的稳定性和药效,实现药物的靶向输送和释放。

靶向治疗可以减少药物对正常细胞的损伤,提高治疗效果。

纳米技术在医疗设备中的应用

纳米技术在医疗设备中的应用

纳米技术在医疗设备中的应用一、引言纳米技术是一种应用极为广泛的前沿技术,近年来被广泛应用于医疗设备领域。

通过制造纳米级的材料,可以实现医疗设备的微型化、功能化、可控化等特点,使医疗设备更为精确、安全、高效。

本文将从纳米技术在医用传感器、医用成像、药物输送等方面的应用,进行阐述。

二、纳米技术在医用传感器中的应用纳米技术在医用传感器中的应用,可以实现对人体内部细微变化的高精度监测。

纳米材料的高比表面积、高灵敏度等特点,使其可以作为高灵敏度传感器的材料。

例如,纳米金棒传感器可以通过对感测物的吸附改变,实现对体内参数的监测,如血糖、肿瘤标志物等。

纳米传感器的微型化还可以实现无创检测的功能,例如可穿戴的纳米传感器可以实现对体温、血压等参数的实时监测。

三、纳米技术在医用成像中的应用纳米技术在医用成像中的应用,主要体现在提高成像精度和对细胞水平的诊断能力。

例如,用纳米材料制造出的磁性共振成像(MRI)对比剂,可以在磁场下产生强磁性信号,以便更准确地显示出来自病变部位的MRI信号,同时还可以在细胞水平上显示出组织的形态和结构。

此外,纳米双光子成像技术也成为了生物医学成像领域的重要手段,可以实现细胞水平的高分辨率成像,例如开发出的荧光纳米探针,在癌细胞显微成像中显示出高透明度和高灵敏度的优势。

四、纳米技术在药物输送中的应用纳米技术在药物输送中的应用,可以实现对药物的精准控制释放,提高治疗效果和降低副作用。

纳米粒子比表面积大、活性高,可以提高药物的包封效率和稳定性,同时纳米材料在体内可以通过被微细胞摄取或穿过细胞壁的通道,实现对肿瘤等靶向组织的精准输送,从而提高治疗效果。

例如,通过纳米材料包裹双靶抗体的药物,可以实现对肿瘤细胞的精准靶向杀灭,从而使药物在正常细胞的副作用大大降低。

五、结论纳米技术的发展为医疗设备领域注入了更多的活力,纳米技术的应用将医疗设备精确、高效、安全和功能化等方面带来了非常大的提升。

未来,纳米技术将继续在传感器、成像和药物输送等技术领域发挥重要作用,为人类的健康事业贡献更大的力量。

纳米技术在医学中的作用

纳米技术在医学中的作用

纳米技术在医学中的作用纳米技术在医学中的应用具有极大的潜力,有望在许多领域彻底改变我们的生活。

在医学领域中,纳米技术的应用能为我们更好地了解、诊断和治疗疾病提供更好的方法。

本文将探究纳米技术在医学中的作用,为您描述到底它可以如何帮助我们更好地保护健康。

一、诊断纳米技术在医学领域中最大的作用是诊断疾病。

例如,在糖尿病的管理方面,纳米技术可以使用纳米感应器测量血液中的葡萄糖和胰岛素水平,从而提供更加准确的诊断结果。

此外,纳米技术还可以提供高灵敏度和高特异性的肿瘤标志物检测,从而早期发现癌症并及早治疗。

二、治疗纳米技术在医学领域中还具有广泛的应用前景。

例如,纳米粒子可以作为药品载体,通过口服或注射给予病人治疗。

由于纳米粒子表面积大,可以提供更多的药物吸附位置,从而增加药物的负载量,增强治疗效果。

与传统药物相比,纳米粒子可以进入细胞膜内更深的位置,释放药物,并保持药物的稳定性。

此外,纳米技术还可以通过磁刺激、光刺激、声刺激等方式精准地控制药物释放,提高药物的效率和可控性。

三、治疗监测纳米技术可以提高疾病治疗的效率和监测情况。

在心脏病治疗中,磁性纳米粒子可以通过磁共振成像技术进行监测。

此外,磁性纳米粒子还可以通过磁刺激技术促进心内皮细胞再生,从而修复受损心脏组织。

在神经疾病治疗中,纳米技术可以提供更高的神经再生效率和更好的神经再生结果。

四、病毒控制纳米技术在控制病毒方面的作用也非常重要。

例如,在HIV的治疗方案中,纳米颗粒可以透过病毒外面的保护层,定位到病毒本身并杀死病毒细胞,从而控制病毒的传播。

总之,随着技术的发展,纳米技术在医学领域中的应用得到广泛的认可和探索。

它可以提供更高的治疗效果、更好的治疗监测和更好的病毒控制。

随着技术的进一步发展和成熟,相信纳米技术能更好地发挥自己在医学中的作用,为人类的健康保护作出重要贡献。

医疗器械行业的纳米技术应用进展如何

医疗器械行业的纳米技术应用进展如何

医疗器械行业的纳米技术应用进展如何在当今科技飞速发展的时代,纳米技术犹如一颗璀璨的新星,在众多领域展现出了巨大的潜力,医疗器械行业便是其中之一。

纳米技术的应用为医疗器械带来了革命性的变化,不仅提升了诊断的准确性和治疗的效果,还为患者带来了更多的希望和福音。

纳米技术,简单来说,就是在纳米尺度(1 纳米到 100 纳米之间)上对物质进行研究和操作的技术。

这个尺度下,物质会展现出一些独特的物理、化学和生物学特性,而这些特性为医疗器械的创新发展提供了丰富的可能性。

在诊断领域,纳米技术发挥着举足轻重的作用。

纳米传感器就是一个突出的例子。

这些微小的传感器能够检测到极微量的生物标志物,如蛋白质、核酸等。

与传统的检测方法相比,纳米传感器具有更高的灵敏度和特异性。

它们可以快速、准确地识别疾病的早期信号,为疾病的早期诊断提供了有力的工具。

比如说,在癌症的诊断中,纳米传感器能够检测到血液中微量的肿瘤标志物,从而在癌症还处于早期阶段时就给出预警。

这意味着患者能够更早地接受治疗,大大提高了治愈率和生存率。

此外,纳米粒子在医学成像方面也有着出色的表现。

磁性纳米粒子可以用于磁共振成像(MRI),增强成像的对比度,使医生能够更清晰地看到病变组织。

而量子点纳米粒子则在荧光成像中发挥着重要作用,能够提供更明亮、更稳定的荧光信号,帮助医生更精确地定位病变部位。

在治疗领域,纳米技术同样带来了令人瞩目的进展。

纳米药物载体的出现,改变了药物传递的方式。

传统的药物治疗往往存在药物分布不均匀、副作用大等问题。

而纳米药物载体,如脂质体、聚合物纳米粒等,可以将药物精准地输送到病变部位,提高药物的疗效,同时减少对正常组织的损害。

以癌症治疗为例,纳米药物载体可以通过靶向作用,将抗癌药物特异性地递送到肿瘤细胞,避免了药物对正常细胞的伤害,降低了化疗的副作用。

而且,纳米药物载体还能够延长药物在体内的循环时间,提高药物的生物利用度。

除了药物传递,纳米技术在医疗器械的材料方面也有着广泛的应用。

纳米医学的新分支——纳米肿瘤学

纳米医学的新分支——纳米肿瘤学

科学技术(责任编辑:叶小莉)-●_-_●—-_-_■●_-●-__●●■_—■-_●●_纳米医学的新分支纳米肿瘤学奇云(安徽淮南联合大学淮南市232038)摘要:纳米肿瘤学是纳米医学的一个新分支。

纳米肿瘤学技术可以发展成为具有高度敏感性的生物医学或分子影像学的肿瘤诊断工具,可用于药物输送和转基因治疗,具有高度的靶向性,可对肿瘤细胞进行特异性攻击,这样可增加药物治疗效果,减少药物剂量,减少副作用,从而达到早期治疗的目的。

关键词:纳米科技;纳米医学;纳米肿瘤学1、纳米肿瘤学的形成与发展共振造影剂、铁磁性纳米颗粒检测乳腺癌和前列腺癌相关的淋巴结的癌症是2l世纪最具挑战性的医学问题之一。

为了攻克癌症,中外科紊乱等方面开展了大量的研究工作,并不断有研究成果发表。

学家进行了数十年的不懈努力,但至今绝大多数的癌症的预防、早期诊使用纳米诊断技术只需通过血液中的D N A或蛋白质检测,便能诊断和治疗仍不尽如人意。

随着纳米医学的不断发展,在纳米医学领域中断出很多早期肿瘤;如应用分子雷达光学相干层析术(optical 形成了一个新分支——纳米肿瘤学。

c oh e r en c e tomo gr ap hy,OC T)这种先进的纳米成像技术,每秒钟能完成纳米肿瘤学是运用纳米科技的理论与方法,在传统医学和现代医生物体内活细胞的动态成像2000次,以此来观察活细胞的动态。

在发现学的摹础上,开展肿瘤学研究与实践的新兴边缘学科。

在“肿瘤学’,之前单个细胞病变的同时不伤及正常细胞,精密度较C T或磁共振高上千冠以“纳米”,以示现代纳米医学的分工不同,来突破纳米医学本身性质倍;而运用超顺磁性氧化铁纳米粒子脂质体,则可以诊断直径3毫米以和任务的这种界限,更好地承扫起为肿瘤研究与肿瘤医疗实践服务的下的肝肿瘤。

任务。

当然,在纳米肿瘤学中的“纳米”,不仪意味着空间尺度。

而且提供另外,利用尖端直径小到足以插入活细胞内而又不严重干扰细胞了一种对肿瘤的全新认识方法和实践方法。

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纳米技术在肿瘤标志物诊断中的应用方志宏,王 彤(无锡市人民医院 微创外科,江苏 无锡 214023)摘要:由于肿瘤早期诊断手段的缺乏,目前临床上对肿瘤标志物的检测,仍然对肿瘤的诊断与治疗有着重要的价值。

纳米技术有极大的潜能改善目前的肿瘤检测方法,利用纳米技术进行恶性肿瘤早期诊断是目前生物技术领域中最前沿的研究课题。

本文概述了目前国内外纳米技术在肿瘤标志物诊断中的应用现状及进展。

关键词:纳米技术;肿瘤;标志物;诊断中图分类号:R73 文献标识码:A恶性肿瘤严重危害着人类的健康。

大多数患者在被确诊时,肿瘤细胞已发生浸润和转移,错过了手术机会,因此对恶性肿瘤的早期诊断已经成为目前临床亟待解决的问题。

近年来,应用纳米技术进行恶性肿瘤的早期诊断已经在世界范围内全面开展。

纳米技术展现了广阔的发展和应用前景[1]。

1 纳米生物技术纳米(nanometer,nm)是一种度量单位,1nm为1/100万mm(即l0-9m)。

纳米结构通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。

在这种水平上对物质和材料进行研究处理的技术称为纳米技术。

纳米材料具有三个共同的结构特点:1)纳米尺度的结构单元或特征维度尺寸在纳米数量级;2)有大量的界面或自由表面;3)各纳米单位之间存在着或强或弱的相互作用。

由于这种结构上的特殊性,使纳米材料具有一些独特的效应,主要包括小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等[2]。

因而在性能上与相同组成的传统概念上的材料有非常显著的差异,表现出许多优异的性能和全新的功能。

纳米技术对生物医学工程的渗透与影响是显而易见的,它将生物兼容物质的开发、利用生物大分子进行物质的组装、分析与检测技术的优化、药物靶向性与基因治疗等研究引入微观领域,并取得了一系列的研究成果,纳米生物技术将有助于诊断与治疗一体化,促进个性化医疗[3]。

进入21世纪,纳米技术迅速发展,广泛应用于医学领域。

现将纳米技术在肿瘤标志物诊断方面的研究进展作一介绍。

2 肿瘤标志物肿瘤标志物(tumor markers,TM)是指存在于肿瘤细胞内或肿瘤细胞表达及脱落的物质,或者是宿主对于体内肿瘤反应而产生的物质,主要包括蛋白质、糖类、激素、酶(同工酶)、多胺及癌基因产物等。

TM的检测对早期诊断肿瘤有着潜在的指导意义,特异,灵敏,可靠的TM的发现可以提高肿瘤的治疗效果[4]。

例如癌胚抗原(CEA)、糖蛋白、甲胎蛋白(AFP)、前列腺特异抗原(PSA)、人绒毛促性腺激素和基因BRCA-1已被广泛研究并最终为诊断结肠直肠癌、胰腺癌、肝癌、前列腺癌和乳腺癌等提供可靠的依据。

癌症早期诊断的主要方法有病理学、影像学和TM的检测,前两种方法分别受取材困难和阳性率低等限制,而现有检测TM的方法尚不能解决其敏感性和特异性之间的矛盾。

纳米技术的迅速发展为TM的检测提供了新的途径。

临床使用的一些肿瘤分子标志,如CEA、PSA,由于特异性不是很好,限制其应用于早期诊断。

纳米技术不仅应用于现有已知TM的检测,在发现新的敏感、特异性更强的TM方面有其巨大的潜力。

有几个纳米技术是很合适的侯选者,如纳米悬臂,检测蛋白组的SELDI-TOF质谱分析,光纤纳米生物传感器, 拉曼纳米探针等[5]。

3 常用的纳米材料目前可用的分子诊断技术已被用于检测各种疾病的生物标志物,纳米技术完善了生物标志物的检测。

被用于诊断技术的纳米材料有多种。

其中,最常用的是金纳米粒子、量子点、磁性纳米粒子等[6]。

3.1.金纳米粒子的诊断众所周知,金纳米粒子具有很好的生物相容性,广泛地应用于生物医学检测等方面。

近年来,DNA模板自组装方面的研究取得了巨大的进展,一种DNA-金纳米粒子导电复合物被成功的制备并应用于CEA的早期检测中[7]。

该导电复合物网状结构的制备主要基于DNA中呈负电性的磷酸骨架与带正电荷的金纳米粒子之间的静电自组装技术。

测试结果显示,该纳米复合物可以很好的检测CEA,且检测浓度达到了5ng/mL,从而为肿瘤的早期检测奠定了基础[8]。

目前科研人员采用纳米金包裹石墨烯的纳米复合材料(NGGNs)作为临床免疫测定的示踪标记,一种新的,具有高敏感度的夹心型免疫模式的电化学免疫传感器已经用于量化CEA。

该方法检测的最低CEA浓度为0.01ng/mL。

重要的是,该方法提供了纳米技术在临床应用的超灵敏检测策略[9]。

最近,JENSEN GC等[10]将金纳米粒子应用到电化学检测癌症的生物标志物白细胞介素6(IL-6)中,其检测范围为20-400pg/ mL。

3.2量子点基础上的诊断纳米晶体量子点(Nanocrystal quantum dots, QDs)指一定数量的原子按照某种方式组成的聚集体,其尺寸小于100nm,激活光谱广,发射光谱范围非常狭窄,结构稳定,适宜用作无机的荧光发色基团。

纳米晶体量子点与诸如肽类、抗体或者小分子配体等具有靶向性的生物分子进行共价轭合后,可特异性标记到靶向部位[11]。

目前,特别是生物共价轭合的量子点已被用来在完整的癌症细胞和组织标本中量化多种生物标志物[12-14],相比传统组织病理学检测方法更加有优势[15-16]。

QDs探针应用于临床的领域之一是血清学检测。

AZZAZY等[17]用亲和素QDs探针对生物素化的PSA进行了检测,诊断敏感性达0.00038ng/mL。

最近,KERMAN等[18]将亲和素化的QDs与生物素化的单克隆抗体偶联制成探针,利用双抗夹心免疫分析法成功地对人血清标本中的总PSA 进行了检测,其检测范围为0.25-100ng/mL。

此外,QDs提供了同时检测几种生物标志物能力[19]。

以QDs为基础的技术平台提供我们在活体内可同时观测多种细胞和活细胞内多种生物分子的相互作用和活动情况,将肿瘤发生发展的某一过程中有关的细胞和生物分子标上不同收稿日期:2012-03-17综 述・ ・粒径的量子点,使其在同一光源照射下发出大量不同颜色以能区别的荧光,以直接“阅读”活细胞和活细胞中这些生物分子之问的活动规律及其相互作用。

QDs的使用大大提高了TM早期检测的敏感和特异性[20]。

3.3磁性纳米粒子基础上的诊断磁性纳米颗粒具有良好的磁学、电学和生物相容性性能,可以集分离、富集、检测于一体。

利用磁场作用将连接有磁性纳米颗粒的生物分子吸附在电极表面,对电活性物质有一定的富集作用,可提高检测的灵敏度。

LI H等[21]使用一种新型的在以功能化的Fe3O4为基础的电化学免疫传感器,检测PSA,其检测限为4pg/mL,并且稳定性和重现性好。

在磁性纳米颗粒富集基础上,多种纳米颗粒作为电活性物质同时标记并间接测定多种蛋白质、基因等,对肿瘤的早期诊断更具有指导意义。

LIU等[22]通过磁性微珠的富集、夹心式免疫反应、无机纳米晶体标记物的电化学检测,获得了同时测定三种抗原的方法。

这种方法的基本原理是标记在二抗上的纳米晶体有一定的电活性,并且在电化学溶出伏安法中有着不同响应,从而通过检测纳米晶体的响应获得对应抗原信息。

这种磁富集、纳米粒子标记、溶出伏安测定法的联合可以使抗原的检测限达到10-15mol级别[23]。

4 纳米诊断技术的临床应用4.1肝癌诊断目前肝癌的血清学诊断主要是通过测定AFP。

AFP是由590个氨基酸组成的单一多聚体糖蛋白,主要由胎肝合成,其次是卵黄囊,胃肠道黏膜及肾脏也能少量合成。

肝细胞癌、卵黄囊肿瘤、胚胎性肿瘤以及一部分肝外肿瘤可重新合成胎儿期AFP而使血清AFP浓度上升。

AFP为肝癌的特异性诊断指标,>200ng/mL为可疑,>500ng/mL可确诊。

可用于肝癌普查、疗效观察及预后的判断。

但在非肿瘤性疾病如先天性胆道闭锁症、急慢性肝炎、肝硬化等AFP也可不同程度增高。

YONGJING LIU等[24]通过使用集成的旋转共振微悬臂检测AFP,其检测限达到了2-20ng/mL。

高分辨率蛋白质组学的方法表明,hCE1是很好的作为进一步确定肝癌的候选血清学标志物。

4.2肺癌诊断HEO SH等[25]从正常人和肺腺癌患者血清中分离出蛋白,用糖苷酶和胰蛋白酶分解,通过nanoLC-MS/MS分析,确定了几个具有肿瘤选择性的蛋白质,这些蛋白此前被认为是潜在的肺癌血清标志物,包括触珠蛋白(haptoglobin,HP)、补体C3的前体、富亮氨酸α2糖蛋白等。

此外,通过蛋白印迹分析,确定了血浆激肽释放酶(KLKB1)在肺癌组明显升高。

结果表明,KLKB1是一个肺癌的潜在候选血清标志物。

4.3胃癌诊断ZHENG ZHI-GUO等[26]利用表面增强激光解析离子化飞行时间质谱(surface enhanced laser desorption ionization time of flight mass spectrometry,SELDI-TOF-MS)技术对433例胃癌患者(其中包括65例I期患者)和120名健康人群的血清多肽谱进行研究,用Biomarker Wizard软件筛选差异峰,并分析差异峰在不同分期的胃癌患者中分布情况。

结果显示6629m/z差异峰(甲状腺素运载蛋白)对于早期胃癌具有较高的诊断价值,有助于胃癌的早期筛查。

同时,科研人员将进一步分离并鉴定这些关键蛋白质,并观察这些蛋白质在肿瘤发生发展过程中的动态变化,以期发现对胃癌诊断有价值的特异标志物,并最终获得对胃癌高危人群具有预警作用的标志物。

5 纳米技术的展望纳米技术为肿瘤的基础诊断带来了突破,用纳米技术单独检测某一TM的方法诊断肿瘤存在阳性率不高、特异性不强等问题[27]。

目前多采用两种或几种TM联合检测,更加有利于提高肿瘤的早期诊断率、增进疗效、判断预后和检出复发,这是目前的研究趋势。

纳米技术为肿瘤的早期探测、活体内肿瘤显像和个性化诊断提供了广阔的空间。

然而尚处于初级研究阶段,存在较多问题,诸如纳米颗粒制备的难度大等,还存在开发费用昂贵,评价指标及应用范围的差异较大等限制因素,故尚不能作为常规手段应用于临床。

总之,纳米技术为攻克肿瘤提供了一种全新的手段,必将造福人类。

随着研究的进一步深入,纳米技术在肿瘤的早期诊断和检测中将发挥更大的作用,成为临床肿瘤诊断分析中不可或缺的检测手段。

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