微流控芯片检测肺癌患者p16基因异常甲基化方法的建立

微流控芯片检测肺癌患者p16基因异常甲基化方法的建立

汪洋, 邹丽娟, 许冠东, 宫琳琳, 周小棉[1]2004年在《微流控芯片检测肺癌患者血浆中p16基因异常甲基化在临床应用的评价》文中指出肺癌是常见的恶性肿瘤之一 ,其死亡率和发病率在世界范围的肿瘤性疾病中均居高不下 .p16基因启动子区异常甲基化被认为是肺癌发生中的一起早期事件 .为了提高检测异常甲基化方法的灵敏度及特异性 ,利用微流控芯片检测p16基因的异常甲基化 ,通过对肺癌患者血浆标本的检测 ,使病人血浆中的p16基因甲基化的异常改变可能成为辅助肺癌早期诊断和高危人群筛选的分子标记物 ,以期建立一种崭新而可靠的早期肺癌临床诊断方法

汪洋[2]2004年在《微流控芯片检测肺癌患者p16基因异常甲基化方法的建立》文中认为肺癌是常见的恶性肿瘤之一,其死亡率和发病率在世界范围的肿瘤性疾病中均居高不下。其主要原因是早期诊断率低而预后差。肺癌的发生是多基因参与的多阶段、多步骤的复杂过程,为能够提高肺癌患者的存活率,实现肺癌的早期临床诊断是迫在眉睫需要解决的问题。近年来,随着对肺癌发生、发展的细胞分子生物学机理的了解,利用有效的细胞分子生物学标志用于肺癌的早期诊断有着令人乐观的前景。其中甲基化是抑癌基因失活的主要机制之一,而p16基因启动子区异常甲基化被认为是肺癌发生中的一起早期事件。目前人们检测p16基因甲基化的经典方法之一是甲基化特异性PCR(methylation-specific PCR,MSP)法。但该方法灵敏度有限,操作起来繁琐费时,并且无法实现自动化,使临床应用受到很大限制,于是发展一种快速、简便、准确、灵敏、高效的检测方法十分必要。本研究通过建立利用微流控芯片检测p16基因异常甲基化的方法,简化了传统繁琐的步骤,即利用微流控芯片代替以往的琼脂糖凝胶电泳,不但节省了时间,更重要的是大大提高了灵敏度及特异性,并且可以进行阵列式检测,提高了效率。本实验利用双盲实验检测肺癌患者肿瘤、血浆及其他肿瘤和非肿瘤患者血浆中的p16基因异常甲基化,探讨微流控芯片检测方法的灵敏度及特异性等,以期建立一种崭新而可靠的早期肺癌临床诊断方法。方法:通过对采集到的肿瘤患者肿瘤标本、血浆标本及其他肿瘤和非肿瘤患者的血浆标本提取DNA,然后利用亚硫酸氢盐对其DNA进行碱基转化,使甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶,而非甲基化的胞嘧啶不发生改变,之后通过经典的甲基化特异性PCR对其进行扩增反应,然后对扩增产物分别利用传统的琼脂糖凝胶电泳及新的微流控芯片方法进行检测,比较其灵敏度及特异性有无差异。结果:1、琼脂糖凝胶电泳方法检测结果:利用琼脂糖凝胶电泳检测30例甲基化阳性对照标本均为阳性,30例甲基化阴性对照标本均为阴性。44例肺癌患者血浆标本及40例肿瘤标本甲基化检测均为阴性。20例其他肿瘤及20例非肿瘤患者血浆标本甲基化检测也均为阴性。2、微流控芯片方法检测结果:利用微流控芯片检测30例甲基化阳性标本,结果均为阳性;30例甲基化阴性标本中,3例阳性,其余27例为阴性。在44例肺癌患者血浆标本中,13例甲基化检测为阳性,其余31例甲基化检测为阴性;在40例肿瘤标本中,11例甲基化检测为阳性,其余29例甲基化检测为阴性。在20例其他肿瘤患者血浆标本中,4例甲基化检测为阳性,其余16例检测为阴性。在20例非肿瘤患者血浆标本中,2例甲基化检测为阳性,其余18例检测为阴性。微流控芯片的方法检测灵敏度为100%(30/30),特异性为90%(27/30)。经配对资料X2检验分析证明:利用微流控芯片方法与传统的琼脂糖凝胶电泳方法相比较,两者的检出率不同(P<0.005)。且微流控芯片方法的灵敏度明显高于琼脂糖凝胶电泳方法。结论:微流控芯片与琼脂糖凝胶电泳相比,其检测灵敏度较后者提高至少27.5%,其特异性为90%,进一步提高其检测特异性,可以使其高灵敏度更加可信,从而有助于低丰度p16甲基化异常的检出,更加准确地反映出病人p16甲基化状态,使病人血浆中的p16基因甲基化的异常改变可能成为辅助肺癌早期诊断和高危人群筛选的分子标记物,而且在提示肺癌病人的预后和治疗方面有广阔的应用前景。

王翠娟, 邵华, 张放[3]2007年在《微流控芯片技术在基因分析研究中应用》文中提出20世纪90年代初,以微机电加工技术(micro-electrome-chanical systems,MEMS)为基础的微型全分析系统(miniatur-ized total analysis systems,或micro total analysis

王翠娟[4]2008年在《微流控芯片法检测单细胞水平SNP及苯乙烯易感性生物标志物的研究》文中研究指明单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)研究是目前人类基因组研究的一个热点,如果得出某些SNP或某些SNP的特定组合与某些疾病、地区发病人群乃至个别患者有明显相关性,疾病的预防和治疗将可以更有针对性,甚至做到个体化。因此,SNP的开发对于目前医学领域的研究具有极大的潜力,而建立高度自动化和高通量的SNP检测分析技术也就具有十分重要的意义。虽然大多数传统SNP检测方法都有检测速度较慢或操作步骤复杂的缺点,但随着生物化学的迅速发展,许多新兴的高通量SNP检测技术在近年来应运而生,并且得到不断的发展。其中,起源于分析化学领域的微流控芯片技术在近年来发展迅猛并开始在医学领域发挥重要作用。微流控芯片技术不仅可以提高分析速度、增加分析效率、大大降低样品和试剂消耗,而且可使分析过程自动化、排除人为干扰、防止污染以及完成自动高效的重复实验。SNP的研究在职业病预防方面的应用已显示出了广阔的前景,从分子水平探讨毒物作用机制,对因某基因缺失或突变而导致对某些工业毒物易感的个体进行基因预防,可用于高危人群的筛检和监测及毒物危险度评价,有助于发展新的疾病预防策略等。因此,SNP可以作为易感性生物标志物(biomarker of susceptibility),用来反映机体先天或后天获得的对接触外源性物质的反应能力。苯乙烯是工作场所中常见的化合物,在体内的代谢过程与其在体内增毒、解毒过程密切相关。研究发现,苯乙烯在体内经生物转化排出体外的代谢过程由多种生物代谢酶参与,代谢酶的催化活性受其基因多态性的调控,因此这些酶的基因多态性在很大程度上影响到苯乙烯在体内的代谢,从而影响其对机体的毒性损害作用。【研究目的】1.以微流控芯片为检测平台,建立在单细胞水平检测单核苷酸多态性的方法,并对影响单细胞二重巢式聚合酶链反应的因素进行初步探讨。2.探讨代谢酶基因多态性与苯乙烯代谢的关系,探寻苯乙烯职业危害的易感性生物标志物,为职业暴露人群的筛选、高危人群的健康监护提供理论依据,从而达到进一步加强病因预防的目的。【研究方法】1.抽取健康成人静脉血分离单个淋巴细胞,分别采用不同的细胞裂解方法制备单细胞DNA模板,然后应用巢式聚合酶链反应扩增CYP2B6基因目标片段,利用微流控芯片检测基因型,以常规的琼脂糖凝胶电泳技术对检测结果进行验证,并比较两种检测方法的检测速度和灵敏度。2.选择职业接触苯乙烯工人为研究对象,以微流控芯片为检测平台,检测CYP2B6,CYP2D6,GSTP1和NAT2的位点多态性,统计分析四种生物代谢酶不同基因型对苯乙烯代谢的影响,筛选出遗传易感基因。【研究结果】1.实验结果表明,酶裂法制备单细胞DNA模板效率最高,NPCR-微流控芯片方法基因分型结果与普通PCR-琼脂糖凝胶电泳方法完全一致,且基于微流控芯片的检测方法比琼脂糖凝胶电泳方法灵敏度更高,所需样品量更少,所需时间时间仅为其1/4,并且能自动对DNA片段进行定性、定量分析,是一种高效、低耗、灵敏、快速、重复性好的检测技术。2.以58名苯乙烯接触者外周血为样本,测定四种生物代谢酶基因型,结果发现:在高暴露组中, CYP2B6(exon4,G516T)野生基因型尿中苯乙烯的代谢产物含量高于突变基因型受试工人,具有显着性差异(P<0.05);GSTP1(exon5,A105G)野生型和突变型尿中PHEMA含量水平具有显着性差异(P<0.05);而不论在高暴露组还是低暴露组中,不同CYP2D6(exon1,C188T)和NAT2(exon5,C481T)基因型个体苯乙烯代谢产物含量无显着性差异(P>0.05)。【研究结论】1.应用单细胞PCR-微流控芯片技术可有效地对单细胞水平SNP位点进行基因分型,是一种快速、高效、低耗且结果可靠的方法。2.在携带CYP2B6和GSTP1不同基因型的研究对象中,尿中苯乙烯代谢产物含量差异具有显着性,因此,建议CYP2B6和GSTP1作为苯乙烯遗传易感性标志物,用于苯乙烯职业禁忌症的筛选。

卢绍永[5]2009年在《微流控芯片化学发光检测系统的关键技术研究》文中进行了进一步梳理近年来微流控芯片检测技术得到了长足的发展。人们越来越关注微流控芯片检测系统的研究。本文主要针对目前微流控芯片检测系统相对于芯片本身过于庞大,检测灵敏度低和价格昂贵等问题进行研究,设计了微流控芯片的化学发光检测系统,其具有可调增益、高灵敏度、低噪声和便携等特点。本文通过对检测系统中信号处理电路的噪声分析,全面剖析影响检测系统信噪比的信号通频带Δf和反馈电阻R等诸多因素,以此作为信号检测系统的降噪依据设计了具有低通滤波功能的前置I—V转换电路。为减少检测系统的失调设计了失调电压补偿电路,另外采用六阶椭圆低通滤波器来有效地去除信号中的高频噪声,通过对不同参数之间的折中考虑设计了检测系统的信号处理电路。以光电倍增管作为光电转换器件设计了微流控芯片化学发光检测系统,考虑到微弱信号检测的屏蔽问题对系统进行了有效的电磁屏蔽和光屏蔽。经测试系统具有如下性能指标:噪声小于4.5mV,长时间工作稳定漂移小于15mV,可调增益范围为1~100倍。采用聚甲基丙烯酸甲酯为材料通过微机械加工技术设计并制作了微流控检测芯片。测试了过氧化氢浓度对鲁米诺化学发光体系发光强度的影响,得出过氧化氢浓度在30mmol/L时该体系发光强度最大。基于鲁米诺—过氧化氢的化学发光体系对铜离子进行了检测。结果表明在高信噪比的情况下铜离子的静态定点检测限为4×10-14mol/L,动态电泳检测限为2×10-10mol/L。通过对实际样品Cu2+的检测表明所设计的检测系统具有高的灵敏度,能够实现Cu2+的痕量检测。从而为以后开展进一步的工作奠定了基础并提供一定的借鉴。

谢金攀[6]2016年在《星毛冠盖藤药用成分粗提取及其萃提物的体外抗癌活性初步研究》文中研究表明目的:对星毛冠盖藤(Pileostegia tomentella Hand.-Mazz.)进行药用成分粗提取并初步研究星毛冠盖藤萃提物的体外抗癌活性。方法:(1)选择超声功率、液料比、乙醇体积分数、超声处理时间、浸泡时间作为考察因素,以总黄酮含量为评价指标,运用分光光度法,经由单因素试验、正交试验优选星毛冠盖藤中总黄酮的提取工艺。此外,还分别用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取星毛冠盖藤的乙醇超声提取物。(2)采用MTT法,检测星毛冠盖藤石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇及水层萃提物5种成分对人宫颈癌SiHa细胞和人肝癌Hep G2细胞的体外增殖的影响,并在倒置显微镜下观察癌细胞经药物作用后的形态学改变。采用Annexin V-FITC/PI双染法检测Hep G2细胞经星毛冠盖藤萃提物作用后的凋亡情况。结果:(1)在40℃水浴,超声功率100 W,正交试验表明最佳提取星毛冠盖藤总黄酮工艺为20倍量65%乙醇,室温下浸泡3h,超声提取50 mmin。还制备了星毛冠盖藤的石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇及水层萃提物5种粗分离成分。(2)星毛冠盖藤的石油醚、氯仿、乙酸乙酯和水层萃提物对两种癌细胞均有剂量依赖性的增殖抑制作用,并且对Hep G2癌细胞的增殖抑制作用呈时间依赖性,但星毛冠盖藤的正丁醇萃提物对两种癌细胞的增殖均无影响。其中,星毛冠盖藤的氯仿萃提物对SiHa细胞的36 h作用IC50最低,为217.651±5.510μg/ml,星毛冠盖藤的石油醚萃提物对Hep G2细胞的72 h作用IC50最低,为541.308±29.223μg/ml。通过比较可知,SiHa细胞对星毛冠盖藤萃提物较Hep G2细胞敏感。同时,倒置相差显微镜下细胞形态的观察结果表明,上述星毛冠盖藤4种萃提物剂量依赖性抑制癌细胞生长增殖,正丁醇萃提物对癌细胞的生长增殖无明显作用,观测结果与MTT分析结论一致。星毛冠盖藤石油醚、氯仿、乙酸乙酯萃提物作用24、48小时后Hep G2细胞凋亡率呈逐渐升高趋势。结论:(1)在40℃水浴,超声功率100 W,本实验所优选星毛冠盖藤中总黄酮提取工艺合理、有效、可以应用:20倍量65%乙醇,室温下浸泡3h,超声提取50 min。(2)星毛冠盖藤的石油醚、氯仿、乙酸乙酯及水层萃提物可不同程度地体外抑制人宫颈癌SiHa细胞及人肝癌Hep G2细胞的生长增殖,并能诱导Hep G2癌细胞的凋亡,具有很大的潜在抗癌活性。

参考文献:

[1]. 微流控芯片检测肺癌患者血浆中p16基因异常甲基化在临床应用的评价[J]. 汪洋, 邹丽娟, 许冠东, 宫琳琳, 周小棉. 生物化学与生物物理进展. 2004

[2]. 微流控芯片检测肺癌患者p16基因异常甲基化方法的建立[D]. 汪洋. 大连医科大学. 2004

[3]. 微流控芯片技术在基因分析研究中应用[J]. 王翠娟, 邵华, 张放. 中国公共卫生. 2007

[4]. 微流控芯片法检测单细胞水平SNP及苯乙烯易感性生物标志物的研究[D]. 王翠娟. 山东省医学科学院. 2008

[5]. 微流控芯片化学发光检测系统的关键技术研究[D]. 卢绍永. 哈尔滨工业大学. 2009

[6]. 星毛冠盖藤药用成分粗提取及其萃提物的体外抗癌活性初步研究[D]. 谢金攀. 广西医科大学. 2016

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

微流控芯片检测肺癌患者p16基因异常甲基化方法的建立
下载Doc文档

猜你喜欢