研究目的
为确定拉曼光谱技术用于甲基化DNA无标记检测的适用性,特别是针对癌症相关基因CDH1和RARB。
研究成果
利用拉曼光谱结合PCA-DA成功实现了DNA甲基化的无标记检测,该方法对癌症相关基因中甲基化与非甲基化DNA的鉴别具有高灵敏度和特异性。该技术为开发早期癌症诊断的即时医疗设备展现了潜力。
研究不足
该研究使用的是合成寡核苷酸而非临床样本,可能无法完全代表真实的DNA甲基化模式。尽管该方法灵敏度和特异性较高,但仍存在提升空间,且在临床应用中可能面临区分单链和双链DNA相似信号的挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于亚硫酸氢盐转化的DNA甲基化检测技术,合成甲基化与非甲基化寡核苷酸探针及靶标序列。通过拉曼光谱获取光谱数据,并运用主成分分析结合线性判别分析(PCA-DA)进行分类。
2:样本选择与数据来源:
CDH1和RARB基因的探针与靶标寡核苷酸序列由Macrogen公司定制,包含甲基化/非甲基化探针、靶标及其杂交样本。
3:实验设备与材料清单:
配备785 nm二极管激光器的台式拉曼光谱仪(布鲁克光学)、×50物镜、SERS基底及OPUS 7.1基线校正软件。寡核苷酸溶解于无DNase/RNase水中。
4:1基线校正软件。寡核苷酸溶解于无DNase/RNase水中。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:寡核苷酸溶解后室温杂交5分钟,-70°C保存并冻干,随后采集拉曼光谱。检测范围417–1782 cm−1,分辨率0.5 cm−1,积分时间60秒,每样本重复5次。经1002 cm−1归一化处理及基线校正。
5:5 cm−1,积分时间60秒,每样本重复5次。经1002 cm−1归一化处理及基线校正。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:先通过PCA区分光谱特征,再采用LDA进行两组分类。使用R软件(3.2.5版)的prcomp()和lda()函数计算灵敏度、特异度及错误率。
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获取完整内容-
Raman spectroscope
Benchtop type
Bruker Optics
Recording Raman spectra of oligonucleotide samples for DNA methylation detection
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Object lens
×50
Bruker Optics
Collecting Raman scattered light signal
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Software
OPUS 7.1
Bruker Optics Inc.
Baseline correction of Raman spectra
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SERS substrate
Surface for focusing laser beam and enhancing Raman signals
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Software
R version 3.2.5
Bell Laboratories
Statistical analysis including PCA and LDA
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Oligonucleotides
Customized sequences for CDH1 and RARB
Macrogen Inc.
Probes and targets for DNA methylation assay
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