自20世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)拉曼散射現(xiàn)象以來，由于其效應(yīng)較弱，應(yīng)用受到限制，直到1960年，激光技術(shù)的出現(xiàn)才使拉曼技術(shù)復(fù)興。目前拉曼技術(shù)與顯微分析成像技術(shù)相結(jié)合，直接獲得分子結(jié)構(gòu)振動的指紋圖譜信息，從而可以在特定顯微條件下實現(xiàn)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、實時和非侵入等優(yōu)點。

常規(guī)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(qiáng)、顏色深的樣品更適用。此外，常規(guī)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(qiáng)拉曼效應(yīng)，解決在微量和痕量分析時較困難的弱點，人們開發(fā)了增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)，分為表面增強(qiáng)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(dāng)激發(fā)光波長與分子的電子躍遷波長相等時發(fā)生共振拉曼散射，增強(qiáng)拉曼散射強(qiáng)度比常規(guī)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(fù)雜的基質(zhì)中，拉曼信號在一定程度上會受到干擾，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(yīng)用于皮膚病

1.1拉曼光譜應(yīng)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，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(jié)構(gòu)，2011年，有學(xué)者就利用拉曼光譜對表皮細(xì)胞（黑素細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞）和真皮細(xì)胞（成纖維細(xì)胞）進(jìn)行分子水平比較，研究表明，在波譜上，表真皮細(xì)胞有不同的成分高峰（如955cm-1、1079cm-1標(biāo)記為膽固醇、956cm?1標(biāo)記為角蛋白，870cm-1標(biāo)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(yīng)，pH，保濕因子相對量，脂肪酸和膽固醇量，結(jié)合多參數(shù)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(xiàn)的病理特征。2013年，Ali等將拉曼光譜與k?均值聚類分析相結(jié)合闡明了人體皮膚組織切片的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和組織經(jīng)過處理后（甲醛固定，石蠟包埋隨后脫蠟）的變化，他們發(fā)現(xiàn)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)過處理的組織切片油脂含量少，各皮膚解剖層也變得難以區(qū)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)過處理的皮膚組織切片中的細(xì)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優(yōu)勢工具，實現(xiàn)一個可重復(fù)性的皮膚質(zhì)量檢測，包括測定細(xì)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，皮膚惡性腫瘤的發(fā)病率逐年上升，在美國皮膚癌最常見，每年估計350萬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(qū)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態(tài)監(jiān)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(jié)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(xì)胞結(jié)構(gòu)分析，并可對活組織和細(xì)胞進(jìn)行實時形態(tài)監(jiān)測。共聚焦拉曼光譜可用于鑒定黑素細(xì)胞和其相對應(yīng)的黑素瘤細(xì)胞之間的區(qū)別。學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，這兩種細(xì)胞形態(tài)上很難發(fā)現(xiàn)差異，而共聚焦拉曼光譜則發(fā)現(xiàn)在代表膠原、磷脂、蛋白、脂質(zhì)以及酰胺Ⅰ區(qū)域的黑素細(xì)胞信號強(qiáng)度要高于黑素瘤細(xì)胞，同時黑素瘤細(xì)胞在代表色氨酸的區(qū)域信號強(qiáng)度高于黑素細(xì)胞，這一發(fā)現(xiàn)有利于早期發(fā)現(xiàn)皮膚黑素瘤。

同時，有研究發(fā)現(xiàn)，拉曼光譜可用于鑒別黑素瘤細(xì)胞的死亡方式。學(xué)者們通過藥物分別誘導(dǎo)黑素瘤細(xì)胞凋亡，自我吞噬和壞死，并用拉曼觀察細(xì)胞死亡時分子振動的差異，由此鑒別3種死亡方式，同時用拉曼光譜了解黑素瘤細(xì)胞在不同抗癌藥物劑量的死亡率，可指導(dǎo)皮膚黑素腫瘤的藥物治療。在機(jī)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）的紫外線照射黑素瘤細(xì)胞后的細(xì)胞核變化，發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)積累是侵襲性癌細(xì)胞的特點之一，并參與了快速細(xì)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(yīng)用到鑒別人永生化表皮細(xì)胞與鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞之間的區(qū)別，人永生化表皮細(xì)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(qiáng)度均高于鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞，而鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞在色氨酸處波峰強(qiáng)度高于人永生化表皮細(xì)胞。

Lim等利用拉曼光譜區(qū)分黑素瘤、非黑素瘤性色素性皮損、基底細(xì)胞癌、光線性角化病和鱗狀細(xì)胞癌，將分類結(jié)果與病變的組織病理進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)敏感性/特異性均在90％/85％以上，為快速準(zhǔn)確區(qū)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(xì)胞癌、鱗狀細(xì)胞癌、光線性角化病和正常皮膚組織的區(qū)別，并發(fā)現(xiàn)鱗狀細(xì)胞癌與光線性角化病的譜系相似，暗示組分相似，這一發(fā)現(xiàn)為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。

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)、水和脂類的差異，發(fā)現(xiàn)銀屑病角質(zhì)層的結(jié)晶脂質(zhì)結(jié)構(gòu)被破壞，主要的光譜差異出現(xiàn)在蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，與正常皮膚比較，銀屑病在光譜酰胺Ⅰ帶的峰值位置波數(shù)更高，而二者的含水量差異無統(tǒng)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(yīng)性皮炎的分型，有學(xué)者用拉曼光譜評價12例嬰兒出生時皮膚中絲聚蛋白的存在，監(jiān)測12例嬰兒1年，發(fā)現(xiàn)絲聚蛋白含量較低者易發(fā)展成為特應(yīng)性皮炎，因此，拉曼光譜可作為該病無創(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(dǎo)皮膚病治療：

拉曼光譜還應(yīng)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)來評價使用吡啶硫酮鋅洗發(fā)水治療后的頭皮脫屑狀況，評價因子包括天然保濕因子、脂質(zhì)、乳酸、尿素和水，發(fā)現(xiàn)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。HIV感染、特異性皮炎、皮膚老化中均會出現(xiàn)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(xiàn)其表皮內(nèi)的脂質(zhì)減少，特應(yīng)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)一步個體化治療提供依據(jù)。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(yīng)的鑒定作用。

2.結(jié)語

拉曼光譜憑借非侵入性、快速、靈敏度高等特點，已從理論向臨床實現(xiàn)轉(zhuǎn)變。從生物大分子到病理組織、細(xì)胞，直至活體，拉曼技術(shù)在疾病的早期診斷、監(jiān)測、治療指導(dǎo)方面的應(yīng)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(zhǔn)確地進(jìn)行檢測，獲取更深層的信息，遠(yuǎn)紅外激光進(jìn)一步代替了紫外激光和可見光，但如何結(jié)合多種成像技術(shù)，同時實現(xiàn)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。