專利名稱：乳腺腫瘤組織的xanes診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乳腺腫瘤組織中微量元素的X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)的檢測方法， 屬于微量元素化學(xué)環(huán)境檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
同步輻射是一種高強度、寬譜帶的光源，使得基于同步輻射的x射線分析方法能夠測量活的、濕的樣品中元素含量和化學(xué)環(huán)境的動態(tài)變化。乳腺疾病是婦 女的常見病和多發(fā)病之一，乳腺癌已經(jīng)成為西方國家婦女的主要殺手。在我國， 近年來乳腺癌的發(fā)病率有不斷上升的趨勢。在部分城市和地區(qū)，乳腺腫瘤已經(jīng) 成為婦女腫瘤發(fā)病的前兩位。早期診斷和早期治療是減少乳腺腫瘤發(fā)病率和死 亡率的主要手段。在乳腺腫瘤的早期監(jiān)測和診斷中，目前主要有自我檢査、影像檢査和活體鏡檢等。影像檢査主要有乳房x線照相術(shù)、超聲成像、核磁共振成像(MRI)和計算機斷層掃描(CT)等，它們可以作為輔助診斷的手段，近年 來發(fā)展起來的衍射增強成像在腫瘤的早期診斷中也有一定作用。光譜學(xué)方法如 紅外光譜、激光拉曼光譜、X射線熒光分析方法(XRF)等也用于腫瘤的診斷。 應(yīng)用到腫瘤的早期診斷中已經(jīng)有一段時間了，但由于通常X光源的強度不高致使 XRF的靈敏度不是很高。X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)(X-ray Absorption Fine Structure, XAFS)技術(shù)是同步輻 射應(yīng)用的最重要領(lǐng)域之一，它是近20年來迅速發(fā)展起來的研究物質(zhì)原子近鄰結(jié) 構(gòu)的一種有效手段。XAFS的主要特點是時間和空間分辨率較高、檢測限較低、 能實現(xiàn)實時原位多種結(jié)構(gòu)信息的同時獲取。熒光模式XAFS技術(shù)因其能夠選擇性地表征低含量物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，其研究樣品可以是固體、液體或氣體，而被廣泛應(yīng)用于凝聚態(tài)物理、材料科學(xué)、化學(xué)化工、地球物理、環(huán)境及生命科學(xué)等學(xué)科[3]。 此外，XAFS也是生命科學(xué)研究的重要手段。生物大分子中金屬離子的濃度一般 在千分之幾甚至更低，但對其生物活性往往起決定性作用。長期以來，生物學(xué) 家都期待知道金屬離子作用機制和周圍環(huán)境的結(jié)構(gòu)。通過熒光探測技術(shù)采集和 分析XAFS譜，可以用于分析金屬離子的價態(tài)、電子結(jié)構(gòu)和最鄰近配位環(huán)境結(jié)構(gòu)。 目前國際上大多數(shù)第二代同步輻射裝置上的XAFS實驗站都進行有關(guān)生命科學(xué) 的課題，特別是第三代同步輻射具有高的光通量和亮度、波長可調(diào)和高準(zhǔn)直性 等優(yōu)點，從而推動了對生物結(jié)構(gòu)的研究，XAFS將在蛋白質(zhì)工程、生物變異學(xué)研 究和藥物的結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮巨大作用。目前，應(yīng)用XAFS技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面的工作 主要集中在帕金森病和前列腺炎的研究，也有用XAFS研究腎組織中的鐵的價 態(tài)。鈣化是乳腺組織中常見的沉積物，它常常與癌變想聯(lián)系，鈣化點的大小、形 狀、數(shù)量和分布是乳腺癌臨床診斷的直接征象之一。腫瘤組織中過量的Cu能夠 控制過氧化歧化酶的活性使得細(xì)胞被自由基攻擊和使核酸、蛋白質(zhì)和酶的代謝 紊亂而影響腫瘤的生長。癌變組織中的脂類過氧化而引起的Fe過量會帶來DNA 的損傷和正常細(xì)胞的突變，這些是體內(nèi)的氧化和抗氧化而造成系統(tǒng)的不平衡緣 故。癌細(xì)胞的快速增殖需要大量的含F(xiàn)e蛋白導(dǎo)致惡性腫瘤中Fe的含量的增加。 同樣的，腫瘤組織中的血管生成也是造成Fe含量增加的原因之一。Zn是很多酶 的復(fù)合體和催化劑，它通過參與生命體內(nèi)DNA和RNA聚合酶的合成來直接影響 核酸和蛋白的合成，在腫瘤組織中Zn的含量與患者體內(nèi)的癌細(xì)胞快速增長和新 陳代謝過程相關(guān)。正常乳腺組織、良性乳腺腫瘤組織和乳腺癌組織中的微量元素的相對含量是不相同的，但傳統(tǒng)測定方法是采用石墨爐原子吸收光譜等，由于光源強度不高，致使微量元素檢測分析的靈敏度不是很高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是利用同步輻射裝置的XAFS實驗站記錄正常的、良性的和癌 變的乳腺組織中的微量元素Ca、 Fe、 Cu、 Zn等生物組織中的微量元素的K邊XAFS 譜，并對其近邊結(jié)構(gòu)(X-ray Absorption Near-edge Structure, XANES)進行了分 析，根據(jù)不同組織中微量元素化學(xué)環(huán)境的差異提供一種乳腺腫瘤組織的診斷方 法，檢測結(jié)果準(zhǔn)確性高。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的第一步用消毒的醫(yī)療器械從病人的乳腺腫瘤中切除微量樣品； 第二步樣品用蒸餾的去離子水沖洗后再用福爾馬林緩沖溶液固定；第三步樣品的XAFS (X-ray Absorption Fine Structure)檢測；第四步用XAFS解譜軟件進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，得到Ca、 Fe、 Cu、 Zn等 元素的K邊XANES譜；第五步對比正常組織、良性組織和癌組織中Ca、 Fe、 Cu、 Zn等元素的K 吸收邊以及吸收曲線的峰位，確定不同類型組織中微粒元素所處的化學(xué)環(huán)境；第六步根據(jù)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的要求，進行多樣品的計算機統(tǒng)計和分析，推斷出 診斷結(jié)論。由于采用上述診斷方法，本發(fā)明所具有的優(yōu)點和積極效果是檢測結(jié)果準(zhǔn) 確性高，數(shù)據(jù)處理的精確度好，對乳腺腫瘤診斷和腫瘤發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后處理 的機制研究具有更加明顯的指導(dǎo)意義，可以達(dá)到對癥治療的目的。
具體實施方式
本發(fā)明的具體方法為第一步用消毒的醫(yī)療器械從病人的乳腺腫瘤中切除微量樣品；第二步每個樣品用經(jīng)過蒸餾的純凈水沖洗后被切成9xl2x2mm3方塊，并 且用10%福爾馬林緩沖溶液固定；第三步樣品的XAFS (X-my Absorption Fine Structure)檢測在同步輻射裝 置上XAFS實驗站進行。儲存環(huán)電子能量為0.8-3.5 GeV，平均流強為100 mA左右。 通過調(diào)節(jié)雙晶單色儀Si (111)來消除高次諧波造成的不利影響。探測器為樣品 前后的兩個電離室，兩電離室均充有氮氣(75%)和氬氣(25%)的混合氣體。 吸收譜掃描范圍從邊前120 eV到邊后400 eV。采用熒光模式記錄正常乳腺組織、 良性乳腺腫瘤組織和乳腺癌組織中的Ca、 Fe、 Cu、 Zn等微量元素的K吸收邊；第四步用nsrkafs或Athena等XAFS解譜軟件進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，得到Ca、 Fe、 Cu、 Zn等元素的K邊XANES (X-ray Absorption Near Edge Structure)譜；第五步對比正常組織、良性組織和癌組織中Ca、 Fe、 Cu、 Zn等元素的K 吸收邊以及吸收曲線的峰位，確定不同類型組織中微粒元素所處的化學(xué)環(huán)境；第六步根據(jù)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的要求，進行多樣品的計算機統(tǒng)計和分析，推斷出診斷結(jié)論。
權(quán)利要求
1.乳腺腫瘤組織的XANES診斷方法，其具體方法為第一步用消毒的醫(yī)療器械從病人的乳腺腫瘤中切除微量樣品；第二步樣品用蒸餾的去離子水沖洗后再用福爾馬林緩沖溶液固定；第三步樣品的XAFS(X-ray Absorption Fine Structure)檢測；第四步用XAFS解譜軟件進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，得到Ca、Fe、Cu、Zn等元素的K邊XANES譜；第五步對比正常組織、良性組織和癌組織中Ca、Fe、Cu、Zn等元素的K吸收邊以及吸收曲線的峰位，確定不同類型組織中微粒元素所處的化學(xué)環(huán)境；第六步根據(jù)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的要求，進行多樣品的計算機統(tǒng)計和分析，推斷出診斷結(jié)論。
全文摘要
本發(fā)明涉及乳腺腫瘤組織中微量元素的X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)的檢測方法，屬于微量元素化學(xué)環(huán)境檢測技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是利用同步輻射裝置的XAFS實驗站記錄正常的、良性的和癌變的乳腺組織中的微量元素Ca、Fe、Cu、Zn等生物組織中的微量元素的K邊XAFS譜，并對其近邊結(jié)構(gòu)(X-ray Absorption Near-edge Structure，XANES)進行了分析，根據(jù)不同組織中微量元素化學(xué)環(huán)境的差異提供一種乳腺腫瘤組織的診斷方法，檢測結(jié)果準(zhǔn)確性高。由于采用上述診斷方法，本發(fā)明所具有的優(yōu)點和積極效果是檢測結(jié)果準(zhǔn)確性高，數(shù)據(jù)處理的精確度好，對乳腺腫瘤診斷和腫瘤發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后處理的機制研究具有更加明顯的指導(dǎo)意義，可以達(dá)到對癥治療的目的。
文檔編號G01N23/02GK101256158SQ20081009337
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者劉成林 申請人:劉成林