自20世紀20年代發(fā)現拉曼散射現象以來(lái)，由于其效應較弱，應用受到限制，直到1960年，激光技術(shù)的出現才使拉曼技術(shù)復興。目前拉曼技術(shù)與顯微分析成像技術(shù)相結合，直接獲得分子結構振動(dòng)的指紋圖譜信息，從而可以在特定顯微條件下實(shí)現單分子水平的檢測，并且其具有選擇性好、靈敏度高、快速、原位、實(shí)時(shí)和非侵入等優(yōu)點(diǎn)。

常規拉曼光譜技術(shù)主要是傅立葉變換拉曼光譜技術(shù)，傅立葉變換的干涉儀型光譜儀克服了熒光干擾，因此，對熒光強、顏色深的樣品更適用。此外，常規拉曼技術(shù)還有聲光拉曼、高溫高壓原位拉曼技術(shù)。為了增強拉曼效應，解決在微量和痕量分析時(shí)較困難的弱點(diǎn)，人們開(kāi)發(fā)了增強拉曼光譜技術(shù)，分為表面增強拉曼光譜和共振拉曼光譜。前者指在金屬膠粒和粗糙金屬（如銀、金、銅等）表面作用，后者是指當激發(fā)光波長(cháng)與分子的電子躍遷波長(cháng)相等時(shí)發(fā)生共振拉曼散射，增強拉曼散射強度比常規拉曼散射要高出104～106倍，可用于低濃度和微量試樣的檢測。但拉曼光譜目前仍有局限，如在一些成分復雜的基質(zhì)中，拉曼信號在一定程度上會(huì )受到干擾，因此發(fā)掘出具有更高特異性和靈敏度的分子識別模式是學(xué)者們的研究課題。

1.拉曼光譜應用于皮膚病

1.1拉曼光譜應用于皮膚組織的鑒定：

拉曼光譜可憑借其特異性好、靈敏度高的特點(diǎn)，成為皮膚病的新一代檢測手段。拉曼光譜能在分子水平上鑒定正常皮膚結構，2011年，有學(xué)者就利用拉曼光譜對表皮細胞（黑素細胞、角質(zhì)形成細胞）和真皮細胞（成纖維細胞）進(jìn)行分子水平比較，研究表明，在波譜上，表真皮細胞有不同的成分高峰（如955cm-1、1079cm-1標記為膽固醇、956cm?1標記為角蛋白，870cm-1標記為膠原蛋白）。此外，拉曼光譜為不同的人體皮膚提供特征性描述，包括經(jīng)表皮失水量，水合反應，pH，保濕因子相對量，脂肪酸和膽固醇量，結合多參數分析以測量不同皮膚特征，了解皮膚病學(xué)診斷的生理變化，并提出可能出現的病理特征。2013年，Ali等將拉曼光譜與k?均值聚類(lèi)分析相結合闡明了人體皮膚組織切片的細胞結構和組織經(jīng)過(guò)處理后（甲醛固定，石蠟包埋隨后脫蠟）的變化，他們發(fā)現在未經(jīng)處理的組織切片中角質(zhì)層油脂，真皮層的膠原蛋白含量均較豐富，而經(jīng)過(guò)處理的組織切片油脂含量少，各皮膚解剖層也變得難以區分，拉曼光譜對于新鮮皮膚中脂質(zhì)的研究具有優(yōu)勢（如傷口愈合），對經(jīng)過(guò)處理的皮膚組織切片中的細胞及蛋白質(zhì)的研究具有優(yōu)勢，因此，拉曼光譜可用于皮膚病的進(jìn)展和回顧性分析。拉曼光譜可以作為一個(gè)優(yōu)勢工具，實(shí)現一個(gè)可重復性的皮膚質(zhì)量檢測，包括測定細胞群的純度，以及一些潛在的分子變化。

1.2拉曼光譜診斷皮膚惡性腫瘤：

近年來(lái)，皮膚惡性腫瘤的發(fā)病率逐年上升，在美國皮膚癌最常見(jiàn)，每年估計350萬(wàn)例非黑素瘤皮膚癌和70000例惡性黑素瘤，而在中國，這一比例也在不斷上升中。目前對于區分正常組織和皮膚腫瘤組織的技術(shù)具有破壞性且敏感性和特異性不高，而拉曼光譜則為皮膚腫瘤的非侵入性鑒定以及動(dòng)態(tài)監測提供了方法。

1.2.1拉曼光譜用于皮膚黑素瘤：

拉曼光譜與激光共聚焦成像相結合可避免很多上述局限性，提供一種高分辨率，非侵入性的細胞結構分析，并可對活組織和細胞進(jìn)行實(shí)時(shí)形態(tài)監測。共聚焦拉曼光譜可用于鑒定黑素細胞和其相對應的黑素瘤細胞之間的區別。學(xué)者們發(fā)現，這兩種細胞形態(tài)上很難發(fā)現差異，而共聚焦拉曼光譜則發(fā)現在代表膠原、磷脂、蛋白、脂質(zhì)以及酰胺Ⅰ區域的黑素細胞信號強度要高于黑素瘤細胞，同時(shí)黑素瘤細胞在代表色氨酸的區域信號強度高于黑素細胞，這一發(fā)現有利于早期發(fā)現皮膚黑素瘤。

同時(shí)，有研究發(fā)現，拉曼光譜可用于鑒別黑素瘤細胞的死亡方式。學(xué)者們通過(guò)藥物分別誘導黑素瘤細胞凋亡，自我吞噬和壞死，并用拉曼觀(guān)察細胞死亡時(shí)分子振動(dòng)的差異，由此鑒別3種死亡方式，同時(shí)用拉曼光譜了解黑素瘤細胞在不同抗癌藥物劑量的死亡率，可指導皮膚黑素腫瘤的藥物治療。在機制研究方面，有人利用拉曼光譜研究了3種不同劑量（130、1505、15052JM2）的紫外線(xiàn)照射黑素瘤細胞后的細胞核變化，發(fā)現脂質(zhì)積累是侵襲性癌細胞的特點(diǎn)之一，并參與了快速細胞增殖的膜增殖，為皮膚黑素瘤的治療方向提供了新思路1.2.2拉曼光譜用于非黑素瘤皮膚癌診斷：

在非黑素瘤皮膚癌的研究中，共聚焦拉曼光譜依然起到了重要作用，其被應用到鑒別人永生化表皮細胞與鱗狀細胞癌細胞之間的區別，人永生化表皮細胞在代表了酪氨酸、磷脂、蛋白，酰胺Ⅰ和脂質(zhì)波譜處的峰強度均高于鱗狀細胞癌細胞，而鱗狀細胞癌細胞在色氨酸處波峰強度高于人永生化表皮細胞。

Lim等利用拉曼光譜區分黑素瘤、非黑素瘤性色素性皮損、基底細胞癌、光線(xiàn)性角化病和鱗狀細胞癌，將分類(lèi)結果與病變的組織病理進(jìn)行比較，發(fā)現敏感性/特異性均在90％/85％以上，為快速準確區分黑素瘤和非黑素瘤皮膚癌提供檢測手段。Silveira等利用拉曼光譜和多元變量分析了基底細胞癌、鱗狀細胞癌、光線(xiàn)性角化病和正常皮膚組織的區別，并發(fā)現鱗狀細胞癌與光線(xiàn)性角化病的譜系相似，暗示組分相似，這一發(fā)現為后續研究奠定了基礎。

1.3拉曼光譜用于其他皮膚病的診斷：

已有學(xué)者利用近紅外傅立葉變換拉曼光譜分析了正常皮膚和銀屑病角質(zhì)層的蛋白質(zhì)、水和脂類(lèi)的差異，發(fā)現銀屑病角質(zhì)層的結晶脂質(zhì)結構被破壞，主要的光譜差異出現在蛋白質(zhì)的分子結構，與正常皮膚比較，銀屑病在光譜酰胺Ⅰ帶的峰值位置波數更高，而二者的含水量差異無(wú)統計學(xué)意義。早期有研究證明，絲聚蛋白基因突變有助于特應性皮炎的分型，有學(xué)者用拉曼光譜評價(jià)12例嬰兒出生時(shí)皮膚中絲聚蛋白的存在，監測12例嬰兒1年，發(fā)現絲聚蛋白含量較低者易發(fā)展成為特應性皮炎，因此，拉曼光譜可作為該病無(wú)創(chuàng )性早期檢測手段，并定量檢測可能突變的絲聚蛋白基因。

1.4拉曼光譜用于指導皮膚病治療：

拉曼光譜還應用于研究藥物經(jīng)皮吸收的程度，如在人皮膚中維生素A衍生物的經(jīng)皮灌注研究，在表皮部位，維生素A衍生物具有特異的拉曼峰值。Bonnist等利用拉曼探針技術(shù)來(lái)評價(jià)使用吡啶硫酮鋅洗發(fā)水治療后的頭皮脫屑狀況，評價(jià)因子包括天然保濕因子、脂質(zhì)、乳酸、尿素和水，發(fā)現頭皮屑角質(zhì)層比非頭皮屑頭皮含較低的天然保濕因子、乳酸和水，而這些因子在一次治療后便有所回升，這為療效提供了精確評價(jià)。HIV感染、特異性皮炎、皮膚老化中均會(huì )出現皮膚干燥，Mischo等利用拉曼光譜探討3種干燥皮膚的差異性，對于老年和HIV患者，發(fā)現其表皮內的脂質(zhì)減少，特應性皮炎患者和他們的健康對照組的脂質(zhì)和水的值是相似的，為進(jìn)一步個(gè)體化治療提供依據。此外拉曼光譜在光老化皮膚、大氣濕度對皮膚角質(zhì)層的影響、天然保濕因子在皮膚中的定位的研究中也發(fā)揮相應的鑒定作用。

2.結語(yǔ)

拉曼光譜憑借非侵入性、快速、靈敏度高等特點(diǎn)，已從理論向臨床實(shí)現轉變。從生物大分子到病理組織、細胞，直至活體，拉曼技術(shù)在疾病的早期診斷、監測、治療指導方面的應用也已得到肯定。目前學(xué)者們?yōu)榱颂岣呃庾V檢測的靈敏性，開(kāi)發(fā)了一些延伸技術(shù)，如拉曼探針、拉曼的3D共聚焦顯象、納米棒技術(shù)等。為了更加準確地進(jìn)行檢測，獲取更深層的信息，遠紅外激光進(jìn)一步代替了紫外激光和可見(jiàn)光，但如何結合多種成像技術(shù)，同時(shí)實(shí)現磁性、熒光、MRI等多模態(tài)成像，獲得有關(guān)疾病的多維信息，仍需研究者們進(jìn)一步探索。