基于新型质谱金属复合纳米材料的代谢组学分析及临床应用
发布时间：2022-04-27 17:45
代谢组学是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物（MW<1000 Da）进行检测分析的一门新兴学科。从生理机能角度出发,人体最终代谢产物能够有效表征正在进行的病理或生理过程。与传统的蛋白质组学和基因组学方法相比,代谢组学描述的是生物体在目前环境下的代谢情况,因此与疾病表型的关系最为密切,此外,由于人体内代谢物相较于蛋白质、基因而言,数量更少,仅为2000多种,因此更利于建立基于代谢组的疾病监测及生物应用方法。除此之外,代谢物在不同物种间没有差异。基于小鼠代谢模型得到的生物学信息可能可以很好地用于解释某些人体内的相应变化机理。因此,代谢组学引起了诸多研究者的广泛兴趣。目前,常用的代谢物检测手段有生化检测、质谱、核磁共振等。因为生化方法需要基于特定化学反应,因此仅能用于靶向代谢分子的检测,而无法用于代谢组学检测。核磁共振可以用于检测多种代谢物,检测结果非常稳定,且前期预处理简单,但由于其灵敏度不高,很难用于绝对精准的定量检测。与核磁共振相比,传统质谱学方法虽然具有高选择性和高灵敏度的特点,但样品制备过程较为复杂,检测过程会造成部分代谢物的损失。与传统的质谱测定方法不同...
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 基于纳米材料辅助质谱的代谢组学检测研究
1.1.1 基于纳米材料辅助质谱的组学研究简介
1.1.2 基于纳米材料辅助质谱的代谢组学检测
1.2 代谢组学数据处理研究概述
1.2.1 数据预处理
1.2.2 基于多元统计分析的组学研究
1.2.3 基于机器学习的组学研究
1.3 代谢组检测在临床上的应用进展
1.3.1 代谢组在恶性肿瘤研究中的应用进展
1.3.2 代谢组学在细菌感染研究中的应用
1.3.3 代谢组学在药代动力学研究中的应用
1.4 本课题研究目的、内容和创新点
参考文献
第二章 基于银核壳纳米颗粒的疾病诊断及药代动力学研究
2.1 前言
2.2 实验
2.2.1 试剂、材料与设备
2.2.2 纳米颗粒的制备
2.2.3 材料表征
2.2.4 样品制备与检测分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 银纳米核壳结构颗粒的制备与表征
2.3.2 银纳米核壳结构颗粒的优化
2.3.3 基于银核壳纳米颗粒的药代动力学研究
2.3.4 基于银核壳纳米颗粒的疾病检测
2.4 本章小结
参考文献
第三章 基于银核壳磁性纳米颗粒的大肠杆菌检测及抗菌研究
3.1 引言
3.2 实验
3.2.1 试剂、化学品
3.2.2 材料制备
3.2.3 材料表征
3.2.4 大肠杆菌的准备
3.2.5 样品制备与检测分析
3.2.6 数据处理及分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 银核壳磁性纳米颗粒的制备与表征
3.3.2 银核壳磁性纳米颗粒的优化
3.3.3 临床生物样本的代谢检测
3.3.4 感染血清样本的代谢检测及数据分析
3.3.5 磁性银纳米颗粒的抑菌效果
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于铂核壳纳米磁性颗粒的胰腺癌多功能检测平台
4.1 引言
4.2 实验
4.2.1 试剂、化学品
4.2.2 材料合成
4.2.3 材料表征
4.2.4 用于显色检测的催化反应
4.2.5 用于催化反应体系的LDI MS分析
4.2.6 方法检出限(LOD),最低定量限(LOQ)的计算
4.2.7 生物样本的采集
4.2.8 胰腺癌患者的入组标准
4.2.9 标准品和生物样品的LDI MS检测
4.2.10 质谱数据分析
4.2.11 其他统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 铂核壳磁性纳米颗粒的制备与表征
4.3.2 基于铂核壳磁性纳米颗粒的葡萄糖检测和反应机理研究
4.3.3 用于质谱分析的铂核壳磁性纳米颗粒的优化
4.3.4 铂核壳磁性纳米颗粒在胰腺癌中的诊断应用
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
致谢
攻读博士学位期间已发表或录用的论文
攻读博士学位期间已公开的专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Plasmonic Mass Spectrometry Approach for Detection of Small Nutrients and Toxins[J]. Shu Wu,Linxi Qian,Lin Huang,Xuming Sun,Haiyang Su,Deepanjali D.Gurav,Mawei Jiang,Wei Cai,Kun Qian. Nano-Micro Letters. 2018(03)
[2]肺炎克雷伯杆菌感染小鼠脓毒症模型的非靶向代谢组学研究[J]. 张佳璇,孙琅,庞晶,胡辛欣,聂彤颖,卢曦,王秀坤,杨信怡,游雪甫,李聪然. 药学学报. 2018(07)
[3]基于深度无监督学习的图像分类算法[J]. 古险峰,冯学晓. 平顶山学院学报. 2018(02)
[4]基于气相色谱质谱技术的肾细胞癌患者尿液代谢组学分析[J]. 张琳,李玲,孔海瑞,曾方银. 南方医科大学学报. 2015(05)
[5]无监督学习在认知网络中的应用研究[J]. 郎为民,陈凯,张国峰. 电信快报. 2014(02)
[6]基于药代动力学和代谢组学研究咖啡因对异丙嗪镇静作用的影响[J]. 黄敏,高建义,翟志刚,梁琼麟,王义明,白延强,罗国安. 高等学校化学学报. 2013(04)
[7]基于复杂网络与代谢组学的中药药代动力学研究思考与探索[J]. 向铮,蔡小军,曾苏. 药学学报. 2012(05)
[8]1种用于MALDI-TOF质谱基线校正的新方法[J]. 杨晓丽,杨艳存. 计算机与应用化学. 2010(11)
[9]气相色谱质谱联用仪中关于信噪比计算的探讨[J]. 何海红. 中国计量. 2010(01)
[10]蛋白质组学质谱数据预处理技术综述[J]. 孟辉,洪文学. 中国生物医学工程学报. 2009(03)
博士论文
[1]基于高通量测序和代谢组学的艰难梭菌感染患者肠道微生态研究[D]. 顾思岚.浙江大学 2016
[2]色谱—质谱联用仪数据处理关键技术的研究[D]. 蒋学慧.天津大学 2013
[3]基于图表达蛋白质组学质谱模式的癌症诊断可视化方法研究[D]. 孟辉.燕山大学 2011
[4]机器学习及数据挖掘在生物信息学中的应用研究[D]. 杜伟.吉林大学 2011
硕士论文
[1]基于支持向量机的串联谱图预处理模型[D]. 谢丹丹.深圳大学 2017
[2]数字多道能谱测量中基线自动恢复技术研究[D]. 赵祥.成都理工大学 2017
[3]基于连续小波变换的质谱数据特征识别[D]. 刘念.湖南师范大学 2016
[4]基于超高效液相色谱—质谱联用的不同HBV DNA载量的慢性乙型肝炎代谢组学分析[D]. 谢巧灵.大连医科大学 2016
[5]某些肿瘤蛋白组质谱数据的分析模型及其应用[D]. 马婷婷.浙江理工大学 2015
[6]复方祖师麻抗RA的药代动力学及代谢组学初步研究[D]. 陈良慧.南京中医药大学 2014
[7]基于曲线拟合和滤波的FTIR-ATR基线漂移处理算法研究[D]. 胡迎接.安徽大学 2014
[8]基于半监督学习的SELDI-TOF蛋白质质谱数据分析[D]. 游晓璐.杭州电子科技大学 2014
[9]转子故障信号的量化特征提取方法研究[D]. 杨娟.兰州理工大学 2010
[10]SELDI血清蛋白质谱肿瘤标志物挖掘方法研究[D]. 蒋惟.浙江大学 2010
本文编号：3648896
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 基于纳米材料辅助质谱的代谢组学检测研究
1.1.1 基于纳米材料辅助质谱的组学研究简介
1.1.2 基于纳米材料辅助质谱的代谢组学检测
1.2 代谢组学数据处理研究概述
1.2.1 数据预处理
1.2.2 基于多元统计分析的组学研究
1.2.3 基于机器学习的组学研究
1.3 代谢组检测在临床上的应用进展
1.3.1 代谢组在恶性肿瘤研究中的应用进展
1.3.2 代谢组学在细菌感染研究中的应用
1.3.3 代谢组学在药代动力学研究中的应用
1.4 本课题研究目的、内容和创新点
参考文献
第二章 基于银核壳纳米颗粒的疾病诊断及药代动力学研究
2.1 前言
2.2 实验
2.2.1 试剂、材料与设备
2.2.2 纳米颗粒的制备
2.2.3 材料表征
2.2.4 样品制备与检测分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 银纳米核壳结构颗粒的制备与表征
2.3.2 银纳米核壳结构颗粒的优化
2.3.3 基于银核壳纳米颗粒的药代动力学研究
2.3.4 基于银核壳纳米颗粒的疾病检测
2.4 本章小结
参考文献
第三章 基于银核壳磁性纳米颗粒的大肠杆菌检测及抗菌研究
3.1 引言
3.2 实验
3.2.1 试剂、化学品
3.2.2 材料制备
3.2.3 材料表征
3.2.4 大肠杆菌的准备
3.2.5 样品制备与检测分析
3.2.6 数据处理及分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 银核壳磁性纳米颗粒的制备与表征
3.3.2 银核壳磁性纳米颗粒的优化
3.3.3 临床生物样本的代谢检测
3.3.4 感染血清样本的代谢检测及数据分析
3.3.5 磁性银纳米颗粒的抑菌效果
3.4 本章小结
参考文献
第四章 基于铂核壳纳米磁性颗粒的胰腺癌多功能检测平台
4.1 引言
4.2 实验
4.2.1 试剂、化学品
4.2.2 材料合成
4.2.3 材料表征
4.2.4 用于显色检测的催化反应
4.2.5 用于催化反应体系的LDI MS分析
4.2.6 方法检出限(LOD),最低定量限(LOQ)的计算
4.2.7 生物样本的采集
4.2.8 胰腺癌患者的入组标准
4.2.9 标准品和生物样品的LDI MS检测
4.2.10 质谱数据分析
4.2.11 其他统计分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 铂核壳磁性纳米颗粒的制备与表征
4.3.2 基于铂核壳磁性纳米颗粒的葡萄糖检测和反应机理研究
4.3.3 用于质谱分析的铂核壳磁性纳米颗粒的优化
4.3.4 铂核壳磁性纳米颗粒在胰腺癌中的诊断应用
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
致谢
攻读博士学位期间已发表或录用的论文
攻读博士学位期间已公开的专利
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Plasmonic Mass Spectrometry Approach for Detection of Small Nutrients and Toxins[J]. Shu Wu,Linxi Qian,Lin Huang,Xuming Sun,Haiyang Su,Deepanjali D.Gurav,Mawei Jiang,Wei Cai,Kun Qian. Nano-Micro Letters. 2018(03)
[2]肺炎克雷伯杆菌感染小鼠脓毒症模型的非靶向代谢组学研究[J]. 张佳璇,孙琅,庞晶,胡辛欣,聂彤颖,卢曦,王秀坤,杨信怡,游雪甫,李聪然. 药学学报. 2018(07)
[3]基于深度无监督学习的图像分类算法[J]. 古险峰,冯学晓. 平顶山学院学报. 2018(02)
[4]基于气相色谱质谱技术的肾细胞癌患者尿液代谢组学分析[J]. 张琳,李玲,孔海瑞,曾方银. 南方医科大学学报. 2015(05)
[5]无监督学习在认知网络中的应用研究[J]. 郎为民,陈凯,张国峰. 电信快报. 2014(02)
[6]基于药代动力学和代谢组学研究咖啡因对异丙嗪镇静作用的影响[J]. 黄敏,高建义,翟志刚,梁琼麟,王义明,白延强,罗国安. 高等学校化学学报. 2013(04)
[7]基于复杂网络与代谢组学的中药药代动力学研究思考与探索[J]. 向铮,蔡小军,曾苏. 药学学报. 2012(05)
[8]1种用于MALDI-TOF质谱基线校正的新方法[J]. 杨晓丽,杨艳存. 计算机与应用化学. 2010(11)
[9]气相色谱质谱联用仪中关于信噪比计算的探讨[J]. 何海红. 中国计量. 2010(01)
[10]蛋白质组学质谱数据预处理技术综述[J]. 孟辉,洪文学. 中国生物医学工程学报. 2009(03)
博士论文
[1]基于高通量测序和代谢组学的艰难梭菌感染患者肠道微生态研究[D]. 顾思岚.浙江大学 2016
[2]色谱—质谱联用仪数据处理关键技术的研究[D]. 蒋学慧.天津大学 2013
[3]基于图表达蛋白质组学质谱模式的癌症诊断可视化方法研究[D]. 孟辉.燕山大学 2011
[4]机器学习及数据挖掘在生物信息学中的应用研究[D]. 杜伟.吉林大学 2011
硕士论文
[1]基于支持向量机的串联谱图预处理模型[D]. 谢丹丹.深圳大学 2017
[2]数字多道能谱测量中基线自动恢复技术研究[D]. 赵祥.成都理工大学 2017
[3]基于连续小波变换的质谱数据特征识别[D]. 刘念.湖南师范大学 2016
[4]基于超高效液相色谱—质谱联用的不同HBV DNA载量的慢性乙型肝炎代谢组学分析[D]. 谢巧灵.大连医科大学 2016
[5]某些肿瘤蛋白组质谱数据的分析模型及其应用[D]. 马婷婷.浙江理工大学 2015
[6]复方祖师麻抗RA的药代动力学及代谢组学初步研究[D]. 陈良慧.南京中医药大学 2014
[7]基于曲线拟合和滤波的FTIR-ATR基线漂移处理算法研究[D]. 胡迎接.安徽大学 2014
[8]基于半监督学习的SELDI-TOF蛋白质质谱数据分析[D]. 游晓璐.杭州电子科技大学 2014
[9]转子故障信号的量化特征提取方法研究[D]. 杨娟.兰州理工大学 2010
[10]SELDI血清蛋白质谱肿瘤标志物挖掘方法研究[D]. 蒋惟.浙江大学 2010
本文编号：3648896
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