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摘要食管癌作为全球常见的恶性肿瘤之一，在我国广东省潮汕地区发病率位居前列。由于其前期症状隐匿，大部分患者到中晚期才会被确诊，因此疗效有限。目前食管癌的镜检和活检等临床手段仍存在灵敏度低，创伤大等问题，不能满足大规模筛查。基于代谢组学的研究能够及时反映机体生理状况的变化，有望为食管癌患者提供早期诊断和大规模筛查。<br>　　表面辅助激光解吸电离质谱因其具有良好的灵敏度和重现性，且在低分子量区无基质峰干扰等优点，已成为生物和临床等方面首选的检测方法。由于单一的无机纳米材料(如Au,Ag纳米粒子)的检测灵敏度和重现性仍然不理想，其对于复杂生物样品中微量分析物的分析，仍未能满足人们的需求。多组分的贵金属气凝胶兼具金属纳米粒子和气凝胶的特性，如优异的导电性和表面等离子体共振特性，优异的吸光能力和高比表面积等性能，因此多组分的贵金属气凝胶具有优异潜力成为高效的SALDI-MS基质。其中，钯和金形成合金时，其表面催化活性显著增强，钯电负性低于金，形成合金后表面电子属性会发生转变，产生电子协同作用，有利于提高检测灵敏度。综上，本研究拟制备金-钯(Au-Pd)合金气凝胶薄膜作为高效SALDI-MS基质并将其应用于早期食管癌血清样品的代谢组学分析，本论文主要研究内容和结果如下:<br>　　(1)Au-Pd合金气凝胶薄膜制备和表征，用巯丙基三甲氧基硅烷衍生化后的玻片作为载体，采用特异离子导向法先制备金气凝胶，然后加入钯源，最后将Au-Pd合金气凝胶键合在玻片表面，形成均匀稳定的合金气凝胶薄膜;合金气凝胶具有三维交联网状纳米结构，其金属韧带直径为10.9nm，平均孔径为12.7nm，比表面积为27.86m2/g,总孔体积为0.088cm3/g;进一步调控合金气凝胶薄膜的厚度，发现随着膜厚的增加，其对紫外光的吸收也增强;最后利用XPS对表面修饰后的合金气凝胶进行分析，发现配体与合金气凝胶薄膜表面是以Au-S,Pd-S化学键的形式连接，且Au、Pd之间存在电子协同作用。<br>　　(2)对Au-Pd合金气凝胶的厚度和表面功能化修饰进行调控，以优化Au-Pd合金气凝胶薄膜的SALDI-MS性能。结合四种膜厚在紫外光区的吸收性能和质谱性能，发现当气凝胶膜厚度为352nm时效果最佳;先后利用六种不同配体修饰合金气凝胶薄膜，发现C8H18S配体修饰后的气凝胶对氨基酸、药物、多肽、碱基等五种分析物展现出优异的代谢覆盖率以及检测灵敏度;最优条件下的合金气凝胶薄膜的检出限低至fmol水平，且重现性良好(RSD≤15%)。进一步对Au-Pd合金气凝胶的解吸电离机理进行研究，发现在激光照射下合金气凝胶Au韧带和PdNPs界面的电场明显增强，可促进分析物发生极化，产生金属加合物，进而增强分析物解吸电离效率，提高检测灵敏度;<br>　　(3)以Au-Pd合金气凝胶薄膜作为高效的SALDI-MS基质，对早期食管癌患者与健康志愿者的血清样品进行分析，利用多元统计分析并结合准确质量、串联质谱比对，经HMDB搜库，在血清样品中筛选到27个差异代谢物。基于27个差异代谢物构建早期食管癌患者与健康志愿者的分类模型，模型的AUC值分别在1.00,表明筛选到的生物标记物具有优秀的分类能力，为食管癌早期诊断提供参考。