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摘要
外泌体(Exosome)是直径大小为30～150 nm的膜性囊泡，包裹DNA/RNA, miRNA,蛋白质和脂质等多种物质并参与微环境中的生物信息传递，是理想的癌症生物标志物，在液体活检领域具有重要的应用潜力，有望成为癌症快速检测的手段之一。表面增强拉曼光谱(SERS)是分子振动光谱，可从分子水平上探测物质的精细结构和信息变化，具有“指纹图谱”的特征。采用差速离心结合超速离心的方法获得乳腺癌细胞来源的外泌体，以金溶胶为增强基底，收集外泌体及其母细胞的SERS图谱，结合多元统计分析，进行乳腺癌细胞的快速鉴别与区分。研究结果表明，乳腺癌细胞及其外泌体在500～1 600 cm-1波段范围内有特征拉曼信号，采用非标记检测所获得的图谱信息是样品“whole-organism fingerprint”整体信号的呈现。根据外泌体的拉曼表型并结合OPLS-DA分析，能够100%分辨3种不同类型的乳腺癌细胞。单细胞SERS检测联合PCA-LDA分析，区分乳腺癌细胞的准确率为83.7%。通过比较乳腺癌细胞及其外泌体的拉曼特征图谱发现，二者在拉曼谱图的波数高度表现一致，但是外泌体在特征波数上显著增强。具体体现为在506～569、 1 010～1 070 cm-1等波段二者存在相似性，但外泌体在735、 963和1 318 cm-1等处的特征信号显著高于细胞。分析认为外泌体结构比细胞更为简单，核酸、蛋白质等生物大分子信息更容易被表征。同时也提示了通过SERS检测外泌体实现快速鉴定乳腺癌的可行性。采用非标记、直接检测，建立了快速检测单细胞及外泌体的SERS分析技术，结合多元统计分析能够快速鉴别不同类型的乳腺癌细胞，并从拉曼组学角度探究了外泌体与母源细胞的关系。该方法具有非标记、快速、灵敏、准确、简便的优势，为乳腺癌的体外快速诊断与筛查提供有效的技术手段，为临床应用奠定基础。
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