原子力顯微鏡對貧血性疾病外周血紅細胞的研究.pdf

1、目的:原子力顯微鏡(AFM)可以提供細胞樣品的高分辨率的圖像形貌信息和生物力學特性,它在生物納米技術領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,同時允許對生物樣品進行高靈敏度的探測,因此開辟了一種新的醫(yī)學診斷方法,已從單純成像技術發(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胞及治療前后紅細胞的形貌和病理特征變化,獲得病理狀態(tài)下紅細胞的超微結(jié)構特性,為探討AFM從納米超微結(jié)構上

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胞形貌及生物力學特征為主,結(jié)合血常規(guī)、紅細胞膜蛋白電泳(SDS-PAGE)、血流變、流式細胞術紅細胞膜磷脂酰絲氨酸(PS)檢測等進行綜合研究。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胞低色素性貧血,貧血會從分子水平上擾亂外周血紅細胞的形態(tài)結(jié)構和功

3、能。采用原子力顯微鏡(AFM)對6名健康志愿者的紅細胞和6例缺鐵性貧血病患者治療前和治療后的紅細胞進行納米級的形貌和生物學性質(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胞、6例缺鐵性貧血患者紅細胞及6例健康志愿者的紅細胞進行形貌觀察和納米級精準的紅細胞參數(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胞的形貌病理特征和生物力學特征。采用原子力顯微鏡(AFM)對6名健康志愿者的紅細胞和6例多發(fā)性骨髓瘤合并巨紅細胞性貧血患者治療前后的紅細胞進行詳細的形貌和生物學參數(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胞的結(jié)構和功能,SDS-PAGE和紅細胞膜磷脂酰絲氨酸(PS)檢測從宏觀

5、結(jié)構上予以印證。從納米量級上探測紅細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可以通過紅細胞的細胞膜上特征性的結(jié)構和紅細胞的形貌參數(shù)即長度、寬度、長寬比、峰值、谷值、峰谷差、表面起伏度和標準方差來探測健康和病理的紅細胞。2.AFM從單個細胞上證明貧血性疾病會改變紅細胞的生物力學特性,貧血性疾病的紅細胞硬度增高,變形性降低,血液流變學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、