肺癌標誌物無創快速可視化感測檢測新方法

《肺癌標誌物無創快速可視化感測檢測新方法》是依託重慶大學，由侯長軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：肺癌標誌物無創快速可視化感測檢測新方法
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：侯長軍
• 依託單位：重慶大學

中文摘要

本項目旨在建立一種對肺癌VOCs標誌物有特異性分子識別的無創快速可視化感測檢測新方法，以多維納米卟啉構建微陣列感測器並闡明其感測作用機制。針對肺癌VOCs標誌物分子結構特徵，按目標分子設計方法，通過分子剪下、手性嫁接、納米自組裝等方法設計、合成製備出納米卟啉材料。結合微感測器對肺癌VOCs標誌物具有特異性分子識別作用化學回響與光學回響信息的映射關係，獲得可視化的特異RGB光譜特性，通過微感測器標誌物分子識別的模式識別計算方法、光學信號採集、轉化、處理研究，依據統計理論與神經網路理論計算得到定量表達結果，建立對肺癌VOCs標誌物特異性分子識別指紋圖譜。通過量子化學、光譜理論、分子軌道理論及信息轉換相關理論，闡明對肺癌VOCs標誌物無創快速可視化檢測的感測作用機制。同時研究其檢測限、靈敏度、回響時間及影響因素。項目對提高我國醫療技術水平、促進醫療器械產業發展和保障人民身體健康具有重要意義。

結題摘要

項目按目標分子設計方法，合成製備出如5-(4-羧基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉等，通過單體卟啉分子間的自縮合反應或者與橋連基團1,4-對苯二甲酸和己二酸反應得到自由鹼二聚體卟啉，採用表面活性劑輔助自組裝備方法製備出多維納米卟啉材料，並對材料進行了表征，研究了敏感材料與肺癌患者呼出氣體VOCs標誌物分子間相互作用的光譜回響機制，闡明了敏感材料與肺癌呼出氣體VOCs標誌物的作用機制。項目系統研究了肺癌患者呼出氣體VOCs標誌物模式識別算法，RGB值數據分析、卟啉分子陣列感測晶片與肺癌患者呼出氣體VOCs標誌物光譜作用機制，可視化感測器的回響機制，獲得了肺癌呼出氣體VOCs標誌物指紋圖譜，建立了對肺癌VOCs標誌物無創快速可視化感測檢測新方法。針對肺腺癌細胞A549、人高轉移肺腺癌細胞95D、小細胞肺癌NCI-h446、正常肺上皮細胞MRC5及胺基酸進行了可視化檢測研究，並獲得四種細胞代謝液的指紋圖譜及不同胺基酸指紋圖譜。項目對肺癌患者臨床呼氣進行了研究，獲得了肺癌患者特徵圖譜，並發現肺癌患者特徵圖譜有14個特徵點，通過對RGB值計算得出歐氏距離範圍在168-224之間，根據健康人特徵圖譜的11個特徵點和肺癌患者的14個特徵點，經統計（p=0.04）篩選出8個點在區分肺癌與健康者時具有統計學差異的特徵點，通過測試樣本主成分分析、聚類分析、判別分析結果顯示，該感測陣列及檢測系統對臨床樣本具有良好的識別能力。項目研究按照項目計畫進程安排執行，未作計畫調整。項目發表高水平學術論文19篇，其中SCI檢索論文17篇，EI檢索論文1篇，CSCD核心論文1篇，申請相關國家專利21項，目前已獲權國家發明專利9項，培養博士研究生3名、碩士研究生3名，並進行了國際合作與交流，項目研究完成項目目標任務。項目對提高我國醫療技術水平、促進醫療器械產業發展和保障人民身體健康具有重要意義。