基于分子印迹检测盒的智能手机血糖测定方法研究

建立了一种基于葡萄糖印迹检测盒的智能手机检测血液中葡萄糖的方法。以葡萄糖印迹试纸与显色剂构成检测盒,血液中的葡萄糖与检测盒中的葡萄糖印迹试纸产生特异性结合后,用氯仿洗脱杂质,在试纸表面加入显色剂使之反应显色,再用智能手机拍照并结合免费软件GIMP 2.8检测色度。结果表明,制备的分子印迹试纸对葡萄糖的吸附时间为5 min,最大吸附量为0.673 mg/片。检测的色度(H)与葡萄糖浓度的负对数(pC)呈良好的线性关系,线性方程为H=421-23.3pC,相关系数(r)为0.993。并进行了兔血中葡萄糖的测定和回收率试验,得方法回收率为91.8%～108%。相比于血糖仪,该方法检测成本低,使用更方便,结果满意。     

高危儿在顺产与剖腹产中娩出时产生糖代谢紊乱的研究分析

目的分析高危儿在顺产与剖腹产中娩出时血糖的特点,探讨防治糖代谢紊乱路径。方法选取2013年12月至2014年6月于广东省连州市妇幼保健计划生育服务中心产科娩出的85例高危儿为研究对象,按娩出方式分为剖腹产组43例,顺产组42例,应用罗氏血糖检测仪分析高危儿娩出后血糖水平(全血血糖低于2.2 mmol/L诊断为低血糖,全血血糖高于7.0 mmol/L诊断为高血糖),并针对血糖异常制定糖代谢紊乱预防方案,比较两组出生后24 h内的血糖水平。结果顺产组糖代谢紊乱率11.9%显著低于剖腹产组30.2%(P0.05);娩出时剖腹产新生儿脐血的血糖(2.14±0.37)mmol/L明显低于顺产组(2.63±0.59)mmol/L(P0.05),出生后24 h内剖腹产组血糖水平与顺产组比较无显著差异(P0.05)。结论剖宫产高危儿较容易发生血糖异常,出现糖代谢紊乱,故在高危儿出生后应及时监测血糖变化,并采取措施防治血糖异常引起的糖代谢紊乱。     

氯化钆对糖尿病小鼠模型的降糖作用

在离体培养人胰腺前体细胞时在培养基中加入GdCl3,观察发现GdCl3能够使人胰腺前体细胞聚集,在诱导因子共同存在下,进一步诱导人胰腺前体细胞成为胰岛样结构。用STZ诱导小鼠构建I型糖尿病小鼠模型。当每4 d给I型糖尿病小鼠腹腔注射GdCl3溶液,25 d后观察到小鼠的空腹血糖值明显降低,IPGTT试验结果显示,小鼠糖代谢得到明显改善。结果表明,可能的机制为：GdCl3通过促进胰腺干细胞分化成为成熟的胰岛素分泌细胞,增加内分泌细胞的数量,从而促进受损胰腺的再生与修复,起到降低糖尿病小鼠血糖水平的作用。     

体质指数与2型糖尿病发病率的关系研究

对体质指数与2型糖尿病发病率的关系进行了详细研究,并建立了相应的数学模型.结果表明:超重与肥胖人群易患糖尿病.因此积极控制超重和肥胖是预防糖尿病的有效措施.     

糖尿病人群发展状况预警建模研究

糖尿病发展迅速,已成为严重的公共健康问题,糖尿病能够诱发多种并发症,给社会和个人带来巨大的经济负担,该文通过建立数学预警模型来研究糖尿病的发展状况,在系统模型的假定下,证明了系统存在非负的动态解和稳态解,计算动态解得到了某一时间糖尿病人在不同阶段的概率,而稳态解可以研究时间充分大时糖尿病人在不同阶段的概率.目前,我国糖尿病患者接近一亿人,接近1.5亿人处于糖尿病前期,糖尿病发展形式非常严峻,控制血糖是控制糖尿病发展的关键,该文通过糖尿病不同阶段的血糖控制不同状态,得到的稳态解不仅验证了这一严峻形式,而且动态解对糖尿病未来发展起到预警作用,特别是在范数意义下动态解收敛到稳态解,从而由系统稳态解得到系统指标是可靠的.     

二维相关光谱分析在无创血糖检测特异性研究中的应用

主要利用二维相关光谱分析方法考察了血液中主要成分、测量过程中的系统漂移等因素对近红外光谱中的葡萄糖分子特异性的影响。首先测量了葡萄糖水溶液的近红外透射光谱,以葡萄糖浓度为外扰,计算二维相关同步谱及异步谱,通过对比分析确定了葡萄糖在合频和倍频区域的特征吸收峰位置。当葡萄糖水溶液中加入少量白蛋白后,其二维相关谱中葡萄糖的一级倍频吸收峰(1 590 nm)和二级倍频吸收峰(1 195 nm)出现了不同源的现象,表明白蛋白可能破坏了葡萄糖的特异性;进一步开展了人体口服葡萄糖耐量实验,测量了手掌部位的漫反射光谱,其二维相关谱中葡萄糖的同源性吸收也遭到破坏。另外,由于葡萄糖浓度变化引起的光谱变异信息较小,很容易被系统漂移掩盖,一般需要进行背景修正。在葡萄糖水溶液的透射实验和人体漫反射实验中,分别引入纯水样本和5%标准漫反射板作为参考,以时间为扰动的二维相关光谱分析的结果表明,经过参考样本的背景校正后,系统漂移在二维同步切线谱中引起的谱峰偏移变小,葡萄糖的特征吸收被增强。因此,在近红外光谱无创血糖检测中,应尽量避开与葡萄糖特征吸收不同源的波段,并有必要采取一定的参考测量方法以提高检测的特异性。     

净信号预处理结合径向基偏最小二乘回归在血糖无创检测中的应用

为了提高人体血糖近红外光谱定量分析模型的预测精度,结合净信号预处理(NAP)算法和径向基偏最小二乘(RBFPLS)回归建立了一种适合于人体血糖测量的非线性建模方法NAP-RBFPLS。本文首先利用NAP对近红外光谱进行预处理来有效地提取原始光谱中仅与葡萄糖信号相关的光谱信息,从而有效地减弱了人体血液中水、白蛋白、血红蛋白、脂肪等成分的吸收干扰以及人体体温的变化、测量仪器本身的漂移、测量环境的变化和测量条件的变化引起的干扰因素与血糖变化的偶然相关问题;然后把净信号预处理后的近红外光谱数据通过RBFPLS建立了非线性定量分析模型来解决由于人体强散射引起的血糖浓度与近红外光谱之间的非线性关系,并与偏最小二乘(PLS)、基于净信号预处理的偏最小二乘(NAP-PLS)和RBFPLS这三种建模方法建立的定量分析模型进行了对比分析。实验结果表明,这两种方法相结合建立的非线性校正模型对预测集的预测精度有了很大的提高,这将对人体血糖浓度无创检测技术的研究具有实际应用价值。     

基于时频域综合分析的无创血糖检测技术研究

无创血糖检测技术是一种间接测量血液中葡萄糖含量的方法,其不损伤人体组织具有安全、快捷、无创的特点,打破了传统血糖检测的局限性,具有重要的研究价值。光电容积脉搏波信号因携带多种生理病理信息,被广泛应用于各种临床研究,也是目前实现无创血糖检测技术的重点关注对象。目前基于光电容积脉搏波信号的无创血糖检测研究,仅考虑了时间域或频率域单独作用时对系统建模的贡献。信号的时域分析虽能描述PPG信号幅值随时间的变化,却无法直观反映PPG信号频率的能量分布,因此单一域的信号分析不能全面表达PPG信号,从而导致信息丢失。采用频域分析方法提取信号频谱时,需要利用信号的全部时域信息,是一种全局的变换,可能会造成特定时间或特定频率段内的信号特性丢失。提出了一种基于光电容积脉搏波(PPG)时频域综合分析的无创血糖检测新方法,采用时域-频域并行法综合考量光电容积脉搏波信号与血糖间的联系。以时域分析为基准,利用聚类分析法在PPG信号时域中提取代表波形,分析波形特征点与血糖相关性,确定波形时域特征参数。在此基础上,利用快速傅里叶变换将脉搏波时域信号转换至频率域,采取主成分分析手段研究频谱信息,确立频域特征量。通过口服葡...     

近红外无创血糖检测中基于差动式浮动基准测量的有效信号提取

近红外光谱的相对测量对实现人体血糖浓度的在体高精度检测具有重要意义。离体检测中常用的相似背景扣除以及双光路设计等方法不适合人体的复杂背景变化,而基于位置的参考测量方法被认为是有希望实现在体参考测量的方法之一。因此课题组提出差动式浮动基准参考测量方法来实现在体的相对测量。差动式浮动基准参考测量方法是一种具有普适性的参考测量方法,在实际应用中面临着径向检测距离的确定和差动检测信号中有效信号提取的问题。在差动式浮动基准参考测量方法的基础上,提出了基于NAS(net analyte signal)-VIP(variable importance in projection)-SPXY(sample set partitioning based on joint X-Y distances)-PLS(partial least square)的差动浮动基准测量方法,在离体实验中验证了该方法的可行性。结果表明经过该方法处理后,模型的均方根误差明显降低,相关系数也有了一定的提高。对该方法在人体实验中的有效性进行了研究,结果也表明该方法处理后所建模型的精密度和准确性有了明显改善。     

近红外光谱无创血糖测量中背景扣除方法的研究

在近红外光谱人体血糖无创检测中,由于葡萄糖在体内含量非常低,而光谱中的噪声组成复杂且变化幅度大,从而导致测量的信噪比较低。背景扣除是提高测量信噪比的有效预处理手段之一。文章首先对常用的背景扣除方法进行了理论推导,并进一步考虑不同样品在测量过程中存在的样品本身特性变化,提出了相近背景扣除的方法,即选择与样品的光学特性变化相似的样品作为背景,能更有效地消除样品特性变化和仪器漂移的影响。并在纯吸收和散射介质中分别加入葡萄糖进行实验验证。结果表明,在血浆溶液和Intralipid-2%溶液的葡萄糖实验中,选用与样品特性更接近的样品作为背景时,葡萄糖浓度的预测精度分别提高了25.9%和40.1%。