近红外光谱人体血液甘油三酯无创检测

为实现人体血液甘油三酯(TG)含量无创检测,应用近红外光谱技术(NIRS),对单体TG进行定量分析。通过离体实验优选检测波段(5 700～5 600和4 600～4 400 cm-1),优化设计检测探头,综合预处理方法等手段,对其中TG含量进行定标和预测。以期提升单体TG无创检测精度及稳定性。无创采集54组单体光谱数据,并对其中TG含量进行定标预测,经对比分析确定平滑滤波(SG)结合偏最小二乘方法(PLS)的定标模型稳健性最优,对预测集1,2样品最佳分析结果：预测标准偏差RMSEP分别为12和12.8 mg·dL-1,相对预测标准偏差RSD为16.25%和17.33%,预测精度理想,基本可用于单人TG的日常监测。鉴于SG-PLS模型在单体TG无创测量及日变化趋势预测方面的良好表现,NIRS分析技术将在TG无创检测与日常管理领域有更为广泛的应用前景。     

铕的时间分辨激光荧光光谱分析：Ⅰ方法研究

本工作是在自建装置上，利用时间分辨激光荧光光谱技术，选择Ｅｕ－ＴＴＡ－ＥｔＯＨ液体荧光体系，建立了时间分辨激光荧光测定铕的方法。该测定铕离子的线性范围为０．０００２－１０μｇ／ｍｌ检测限为１０＾－５μｇ／ｍｌ。０．０３μｇ／ｍｌＥｕ＾３＋标准样品ＥｕＴＴＡ３，测定的相对标准偏差为４．７％，该法用于实际样品的分析测定，结果满意。结合铕的分析，对本方法选择化学体系的条件、测定装置的参数进行了讨论。并获     

利用外接CO_2激光源的中红外ATR光谱仪原位无创探测人体血糖浓度

糖尿病是一种严重威胁人类健康的疾病,取血检测人体血糖浓度造成病患痛苦甚至感染。因此人体血糖浓度的无创检测技术在糖尿病的临床诊断、监测和治疗上具有重要的意义,也是一个具有挑战性的热点研究课题。在目前报道的各种测试方法中,中红外光谱测试技术受到了广泛重视。利用常规光源的中红外ATR光谱仪进行无创血糖检测时,由于探测光在人体组织中穿透深度低,难以到达含有体液的间质层乃至含有血液信息的真皮层,结果导致测试数据与人体实际血糖浓度的相关性差,限制了临床应用。考虑到高强、高纯的中红外激光在人体组织中具有较深的穿透深度,且CO2激光器的1 035cm-1的发射光非常接近葡萄糖在1 029cm-1处的基频特征吸收峰,因此本文使用外接CO2激光器作为中红外ATR光谱仪的自定义外接光源,组装了新型中红外测试系统。利用此设备,测试了人手指在1 035cm-1激光辐照下的吸光度,同时利用普通光源扫描了人手指的中红外吸收光谱,记录其在1 492cm-1的吸光度。利用常规医学方法测定了人体实际血糖值。结果显示,人手指处受1 035cm-1激光辐照的吸光度与常规光源的红外光谱中1 492cm-1处吸光度的相对强度与人体血糖浓度同步改变,两波数处吸光度的比值与人体实际血糖浓度具有一定的正相关性(R=0.812 5)。测量结果可作为人体血糖值的一个新型指标,显示了外接CO2激光源的中红外ATR光谱仪在无创探测人体血糖浓度方面的临床诊断潜力。     

水体中溶解有机物激光诱导荧光光谱分析方法

讨论了用激光诱导荧光(LIF)的方法分析水体中溶解有机物(DOM)的含量,利用拉曼散射信号对荧光光谱进行归一化处理,消除激发光强度和水体对荧光的二次吸收和接收条件等因素的影响,并给出了理论依据,由此依据得出了非线性浓度校准的数学模型。利用这个数学模型对实验数据进行非线性拟合,拟合的相关系数高于0.99。该浓度校准的数学模型,考虑到了水体对荧光信号的二次吸收以及溶液浓度的变化对二次吸收的影响,结果表明它可作为不同水体的通用浓度校准的数学模型对水体中的DOM进行定量分析。     

镝的时间分辨激光荧光光谱分析方法研究

围绕ＩＣＲＰ第６５号出版物的新建议，简述关于住宅和工作场所氡的防护问题，并回顾了氡研究热的历史、形成和发展，以及有关热点问题。     

钐的时间分辨激光荧光光谱分析方法研究

本文利用Ｓｍ－ＴＴＡ－ＥｔＯＨ液体荧光体系，采用时间分辨激光荧光检测手段，建立了散的时间分辨光荧光分析法，该法的线性范围为０．０１～１０μｇ／ｍｌ，检出限为３．３ｎｇ／ｍｌ，０．５μｇ／ｍｌ钐标样测定的相对标准差为３．７％（ｎ＝１２），结合混合稀土中多种元素共存的特点，实验确定了装置的有关参数，用标准加入方法对实际样品进行了测定，并与其他方法测定结果进行了比较，结果满意，本法测定实际样品中钐的相对     

漫反射光谱技术快速无创检测皮肤胆固醇

针对皮肤胆固醇无创检测的迫切需求,设计了一种基于微型光谱仪的便携式和智能化的皮肤漫反射光谱实时测量系统。配制毛地黄皂苷—辣根过氧化物酶共聚物溶液,利用毛地黄皂苷可与皮肤胆固醇分子中的羟基特异性结合和辣根过氧化物酶能与TMB试剂(主要成分为3,3’,5,5’-四甲基联苯胺)反应显色的特性,实现皮肤胆固醇的高灵敏和高特异的识别与指示,并通过测量反应后颜色的变化程度来定量皮肤胆固醇的浓度。以与人体皮肤结构相近的猪皮肤为实验对象,采用萃取法获得梯度浓度的胆固醇样本,利用上述光谱测量系统检测样本内的胆固醇浓度来验证该方法的可行性。实验结果显示,相对漫反射率能够区分不同浓度的胆固醇样本,在特征单波长(442,450和463 nm)处和特征波段442~500 nm内,漫反射率强度因子均可以定量反映样本内的胆固醇浓度,经线性拟合,判定系数R2分别为0.960,0.959,0.958和0.958。研究结果表明,使用漫反射光谱技术可以实现皮肤胆固醇的快速无创检测,将其应用于动脉粥样硬化性疾病风险评估,对于该类疾病的防控具有重要意义。     

无创血液成分检测全波段信号信噪比均衡

为充分扩展动态光谱无创检测血液成分的种类和提高检测精度,在全波段范围内对光源、组织吸收和传感器的灵敏度进行统筹考虑,通过光源补偿和加入远心透镜设计不仅扩大了有效光谱检测范围,而且均衡了全波段范围光电脉搏波信噪比,提高了动态光谱信号整体信噪比并扩大了测量带宽。动态光谱质量评估的方法验证了该方法的有效性:将可见动态光谱的有效检测范围从600～1000nm拓宽到500～1135nm,近红外动态光谱的有效检测范围从900～1 100nm拓宽到900～1 700nm,既为基于动态光谱无创检测新的血液成分创造了条件,也可进一步提高已可检测血液成分的精度。     

基于小波变换的人血清血卟啉荧光光谱分析法

卟啉是生命活动的重要物质,原卟啉可做为肿瘤血液标志物.人血清中血卟啉含量很低,且受多种因素影响.基于小波变换的人血清血卟啉荧光光谱分析法可实现对其弱信号的分辨.用多功能光谱测量系统获取人血清血卟啉荧光光谱,对获取的荧光光谱通过数次小波变换进行分解,将噪声与光谱信号分离,滤波后的荧光光谱进行6次分解后得到了离散逼近信号(a1～a6)和离散细节信号(d1～d6).信号频率随着分解次数的增加逐步降低.当分解到第6次时,出现了血卟啉荧光特征峰,成功地观测到血卟啉的荧光发射峰,实现了弱信号分辨,得到了血清中所含血卟啉的准确成份和定量信息,从而进行定性和定量分析,为血清荧光光谱用于肿瘤的早期诊断提供了一种方法.     

含有光敏剂的人体皮肤的激光诱导荧光光谱分析

利用血红蛋白在578nm处有吸收峰以及在光动力疗法治疗鲜红斑痣过程中病变区血液含量减少的特性,根据测得的含有光敏剂的皮肤层激光诱导荧光光谱,计算了皮肤层光敏剂的荧光强度随时间的变化关系。通过光谱处理计算了624nm处光敏剂血卟啉(HpD)的荧光峰值强度。分析和计算结果表明,皮肤层中的血液含量的减少导致新的荧光光谱峰(578nm处)的产生,新荧光峰的产生造成624nm处荧光强度的增大,因此必须排除这种影响才能得到皮肤层由光敏剂产生的荧光强度。由光谱处理结果得到治疗过程中病变区光敏剂荧光强度的变化曲线。     

皮肤组织血液含量对皮肤光谱的影响

在分析皮肤组织结构、皮肤荧光光谱与反射光谱产生机制的基础上,改变皮肤真皮上、下血管丛的血液含量,依此建立相应的皮肤六层光学模型,并进行 Monte Carlo模拟计算。结果表明：皮肤荧光光谱与反射光谱均可反映皮肤组织内血液含量的变化;皮肤的真皮上层血管丛的血液含量对光谱强度的影响大,深部血管丛血液含量对光谱强度的影响小;荧光光谱和反射光谱可用于探测或分析皮肤组织中血液含量的变化,特别可能用于真皮上层血管血液病变的皮肤疾病的病患程度及治疗效果的检测。     

荧光产生时间与荧光峰值波长关系的研究

用激光诱导荧光(LIF)方法对芳香族化合物蒽进行了时间分辨谱研究,介绍了所用测试系统的组成和测试方法,获得了蒽的荧光强度-波长-时间三维立体图、峰值荧光时间图、等高图,并对实验结果进行了分析。研究表明,荧光产生的时间与峰值波长有关系,长波早于短波。     

番茄红素可见吸收光谱和荧光光谱的测量与分析

采用ICCD光谱探测系统对不同浓度番茄红素的二硫化碳溶液吸收谱的相对吸收强度进行了测量,结果显示在一定浓度范围内,番茄红素稀溶液的吸收规律满足朗伯-比尔定律;分别用丙酮、正己烷、石油醚、苯、乙酸乙酯和二硫化碳作为溶剂对番茄红素可见吸收光谱进行了测量,对结果进行分析后发现苯、乙酸乙酯和二硫化碳的番茄红素溶液的特征吸收峰的波长位置与以丙酮作为溶剂相比有不同程度的红移效应;番茄红素-丙酮溶液中加入水后溶液颜色随着加水量的增加逐渐变浅,溶液吸光度降低,当丙酮与水的体积比为4∶1时吸收光谱在紫外出现一新的吸收峰。产生这些现象的原因是番茄红素溶于不同溶剂时,溶剂分子对番茄红素分子作用不同。用荧光光度计采集不同浓度的番茄红素丙酮溶液的荧光光谱,结果表明番茄红素溶液的荧光光谱主要集中在500～680 nm波段,浓度低于50 μg·mL^-1时,番茄红素的荧光强度随着浓度的增加而呈线性增加。当浓度高于60 μg·mL^-1时,荧光强度因为番茄红素分子间的相互作用而下降。     

水体中溶解有机物的荧光光谱特性分析

以355 nm激光为激发光源,在实验室中利用激光诱导荧光(LIF)方法对不同水体中溶解有机物(DOM)的荧光光谱进行了测量,并以最小二乘法-高斯拟合对水体荧光光谱进行了拟合,解卷积得出了水喇曼散射谱及DOM的荧光光谱.在改变激发光脉冲强度的条件下,以一定浓度腐殖酸溶液为测量样品分析了DOM的荧光饱和特性.结果表明,随着激发光功率密度的增加,水喇曼散射强度线性增加,而DOM的荧光强度随着激发光功率密度的增加先是线性增加,此时归一化荧光强度为一恒定值.当激发光功率密度大于55 mW/cm2时, 荧光强度增加缓慢,归一化荧光强度则逐渐降低.研究发现,在有机物浓度较高时,出现了激发态分子间的单重态-单重态猝灭,并且在低浓度情况下,随着有机物浓度的增加,出现了有机物荧光峰值强度位置的红移并伴有波形的展宽.     

人血清血卟啉荧光光谱的双正交样条小波识别

人血清中血卟啉含量很低,其荧光光谱强度很弱,往往呈肩峰形态,难以识别其位置和荧光强度。双正交样条小波可实现对其弱信号的分辨。在血清背景荧光光谱上叠加血卟啉荧光信号,并改变其荧光强度,得到一系列强度改变的 血清血卟啉荧光光谱。用双正交样条小波bior5.5对获取的荧光光谱通过7次小波分解,将背景与卟啉荧光信号分离,得到了离散逼近信号(a₁～a₇)和离散细节信号(d₁～d₇)。结果 表明,信号频率随着分解次数的增加逐步降低。当分解到第7次时,出现了血卟啉荧光特征峰。信号峰的位置随着信号强度的下降蓝移约2.5 nm,而通过小波滤波器提取的信号峰的位置不变。随着信号的强度降低,信号峰的位置逐渐消失 ,因而其荧光强度与荧光峰的位置无法确定,而通过小波滤波器提取的信号则不受影响,且灵敏度高,从而实现了用双正交样条小波对人血清血卟啉荧光光谱的识别。由于小波变换是线性变换,离散细节信号保持信号原有的线性关系,可 以用来对血清中所含血卟啉的准确成份和定量信息,从而进行定性和定量分析,为血清荧光光谱用于肿瘤的早期诊断提供了一种方法。     

Quantitative Time-Resolved Fluorescence Spectrum of the Cortical Sarcoma and the Adjacent Normal Tissue

The difference in time-resolved fluorescence spectrum between the cortical sarcoma and the adjacent normal tissue was studied in both experimental and theoretical ways. The Clinical data were obtained in vivo using a time-resolved fluorescence spectrometer employing a single fiber-optic probe for excitation and detection. Tissue was modeled as s-180 sarcoma tumor surrounded with normal muscle and was mediated by the Palladium-porphyrin photosensitizer (Pd-TCPP). The emitted fluorescence was considered as arising from the tumor tissue or the normal muscle, due to the presence of the photosensitizer. A computational code which could simulating time-resolved fluorescence emission was presented and applied to comparing fluorescence decay of photosensitizer in different stages of tumor growth. In this code the different stages of the tumor was modeled through changing the time τ, the delay of the fluorescence photon emission and z _max, the thickness of the tumor. It was found in the in vivo experiment that the fluorescence from tumor tissue decayed more quickly than from the adjacent normal muscle. For the ten rats in the first experiment day, the mean decay constant of tumor T _s and normal tissue T _n were 554 and 526 μs, respectively. And T _s increased with the tumor growth, from 554 μs in the first day to 634 μs in the eighth day while T _s kept steady. It was believed that the more adequate oxygen supplied by the normal tissue can more effectively quench the fluorescence and in the normal tissue the photosensitizer lifetime is smaller. As a result the simulated time-resolved fluorescence spectrum of normal tissue showed more quickly decay. And the thickness of the tumor can also delay the fluorescence decay. Both the experimental and simulated results indicated that the germination of the tumor would increase the decay constant of the time-resolved fluorescence spectrum. So decay constant of the tumor tissue spectrum should be larger than that of adjacent normal tissue for the reason of hypoxia and overgrouth. This fact could be of use in the tumor diagnoses.     

血液的荧光光谱特征分析及应用研究

把荧光分析技术应用于血液分析,给出了正常血液与异常血液用不同光波激发测得的荧光光谱曲线,通过比较正常血液与血糖、血脂及胆固醇异常血样的光谱特性,分析其光谱之间的差异。实验结果表明:高血糖全血和高胆固醇、高甘油三脂血清的荧光比正常全血的强,通过荧光强度比较可判断血样是否异常;高血糖全血、高胆固醇血清都表现出特定的荧光峰位,可通过特征荧光峰检测出血清中胆固醇与甘油三脂含量的高低;通过比较Stokes位移的差异,可判断血样是否异常。文章提出的新方法,克服了传统血液检测方法的诸多不足,为血液检测分析提供一种新的途径。与传统的血液检测方法相比,文章提出的方法具有操作简单、分析方便等特点,其研究具有一定的先进性,为疾病诊断提供了有用的实验依据。     

氢化物－无色散原子荧光法测定人发中的铅

本文研究了氢化物－无色散原子荧光法测定人发中的铅。仔细检测了各种共存离子引起的干扰。仅铜（６０μｇ／ｍＬ）引起负误差。增加铁氰化钾的用量，克服了铜的干扰。方法的检出限为０．００１５μｇ／ｍＬ，相对标准偏差４．６６％，回收率在９５％－９８％范围。本法快速、灵敏。已用于人发样品的测定，得到满意结果。     

水杨酸与人血清白蛋白相互作用的荧光光谱研究

在ｐＨ９．５０含０．０１ｍｏｌ／ＬＫＣｌ的硼砂缓冲溶液中,人血清白蛋白（ＨＳＡ）与水杨酸发生相互作用,而导致两者的荧光谱发生变化。采用不同的方法测得这一反应的解离常数。