原子力顯微鏡對貧血性疾病外周血紅細(xì)胞的研究.pdf

1、目的:原子力顯微鏡(AFM)可以提供細(xì)胞樣品的高分辨率的圖像形貌信息和生物力學(xué)特性,它在生物納米技術(shù)領(lǐng)域帶來了許多新的機遇。由于AFM樣品制備簡單,屬于無損傷探測技術(shù),同時允許對生物樣品進(jìn)行高靈敏度的探測,因此開辟了一種新的醫(yī)學(xué)診斷方法,已從單純成像技術(shù)發(fā)展到多功能的“針尖實驗室”。本研究的目的是用原子力顯微鏡來探測貧血患者外周血紅細(xì)胞及治療前后紅細(xì)胞的形貌和病理特征變化,獲得病理狀態(tài)下紅細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特性,為探討AFM從納米超微結(jié)構(gòu)上

2、輔助貧血的早期診斷、治療和鑒別診斷以及對發(fā)病機制的研究是否存在意義。
　　方法:本課題主要集中在缺鐵性貧血、地中海貧血和多發(fā)性骨髓瘤患者貧血的研究上,采用以原子力顯微鏡檢測紅細(xì)胞形貌及生物力學(xué)特征為主,結(jié)合血常規(guī)、紅細(xì)胞膜蛋白電泳(SDS-PAGE)、血流變、流式細(xì)胞術(shù)紅細(xì)胞膜磷脂酰絲氨酸(PS)檢測等進(jìn)行綜合研究。第一部分中主要研究缺鐵性貧血,這種常見貧血類型為小細(xì)胞低色素性貧血,貧血會從分子水平上擾亂外周血紅細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功

3、能。采用原子力顯微鏡(AFM)對6名健康志愿者的紅細(xì)胞和6例缺鐵性貧血病患者治療前和治療后的紅細(xì)胞進(jìn)行納米級的形貌和生物學(xué)性質(zhì)測量、追蹤觀察。第二部分,地中海貧血和缺鐵性貧血同為兩種常見的小細(xì)胞低色素性貧血,在臨床上有效區(qū)別兩者有重要的診斷意義。本研究采用原子力顯微鏡(AFM)對6例地中海貧血患者紅細(xì)胞、6例缺鐵性貧血患者紅細(xì)胞及6例健康志愿者的紅細(xì)胞進(jìn)行形貌觀察和納米級精準(zhǔn)的紅細(xì)胞參數(shù)測量。第三部分,多發(fā)性骨髓瘤系骨髓單克隆漿細(xì)胞異常

4、增生的血液系統(tǒng)惡性腫瘤,患者經(jīng)常合并巨紅細(xì)胞性貧血。本研究用AFM來探測多發(fā)性骨髓瘤化療前后紅細(xì)胞的形貌病理特征和生物力學(xué)特征。采用原子力顯微鏡(AFM)對6名健康志愿者的紅細(xì)胞和6例多發(fā)性骨髓瘤合并巨紅細(xì)胞性貧血患者治療前后的紅細(xì)胞進(jìn)行詳細(xì)的形貌和生物學(xué)參數(shù)測量及療效觀察。
　　結(jié)果:獲得了以下具有創(chuàng)新性的結(jié)果:1.AFM證明貧血性疾病會從分子水平上擾亂紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能,SDS-PAGE和紅細(xì)胞膜磷脂酰絲氨酸(PS)檢測從宏觀

5、結(jié)構(gòu)上予以印證。從納米量級上探測紅細(xì)胞的病理生理特性對于揭示疾病的病因、早期診斷和有效的臨床治療具有重要的意義。AFM可以通過紅細(xì)胞的細(xì)胞膜上特征性的結(jié)構(gòu)和紅細(xì)胞的形貌參數(shù)即長度、寬度、長寬比、峰值、谷值、峰谷差、表面起伏度和標(biāo)準(zhǔn)方差來探測健康和病理的紅細(xì)胞。2.AFM從單個細(xì)胞上證明貧血性疾病會改變紅細(xì)胞的生物力學(xué)特性,貧血性疾病的紅細(xì)胞硬度增高,變形性降低,血液流變學(xué)從整體宏觀上予以證實這一結(jié)果。3.AFM對于貧血性疾病的早期診斷、