利用紫外可见光谱分析全血

利用紫外可见光谱分析全血

Ocean ST 微光谱仪体积小、性能高,是医疗诊断等应用的理想选择。在本例中,我们使用 Ocean ST 测量全血的吸光度。

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医疗点(POC)诊断技术从光纤光谱学和生物流体学的结合中受益匪浅,光子学技术在解决从癌症筛查到病毒检测等医疗难题方面发挥着重要作用。

Ocean ST 微光谱仪占地面积小、性能卓越,对于空间有限或需要集成到其他设备或装置中的 POC 应用而言,尤其具有吸引力。此外,Ocean ST 的多功能性也确保了它成为需要吸光、荧光和其他技术的测试和诊断挑战的可行选择。

注:Yvette Mattley 博士和 Joe Bonvallet 博士为本应用说明提供了材料。

用于血液样本紫外可见光分析的 Ocean ST-UV
为了测试 Ocean ST 微光谱仪在血液样本吸光率方面的可行性,我们测量了全血和高铁血红蛋白,高铁血红蛋白是一种已被氧化的血红蛋白。血红蛋白是血液中运输氧气的成分。

设备设置
我们使用的是 Ocean ST-UV(185-650 纳米),积分时间设置为 3.8 毫秒,扫描平均为 100 次,箱车宽度设置为 3。我们存储了暗光谱,并启用了非线性校正。光谱仪和光源在测量前预热 30 分钟,以确保稳定性。之前曾使用相同的装置测量蛋白质和 DNA 的吸光度

下面是其余的设置:

  • DH-2000-S-DUV-TTL 深紫外氘和卤钨灯光源。该光源可在 215-2500 纳米范围内提供稳定、持续的输出。
  • SQ1-ALL 比色皿支架。这是一款通用比色皿架,适用于 1 厘米比色皿。
  • CV-Q-10 1 厘米路径长度石英比色皿。石英比色皿尤其适用于透射紫外光。
  • QP450-1-XSR 极耐晒光纤(数量 2)。这是 450 µm SR 光纤,带有不锈钢 BX 护套。
  • OceanView 光谱软件。

样本和测量
全血样本包括新鲜人血和老年猪血,后者与人血具有相似的特征。这些样本的紫外-可见吸收光谱显示了 Ocean ST-UV 如何用于监测与衰老和其他标准相关的血液变化(图 1)。

图 1. 在这些光谱中,新鲜血液样本为人类,陈旧血液样本为猪。

此外,我们还收集并测量了更多不同浓度水平的人类和动物全血样本。这些样本的吸收光谱显示了单个紫外-可见吸收光谱中有关血液成分的丰富信息,以及每个光谱如何因样本而异(图 2)。

图 2.全血样本的光谱特征可根据类型(人类与动物)和浓度水平等标准而有所不同。

我们的高铁血红蛋白样本在 405 纳米附近出现了一个强烈的吸收峰,尽管文献也报道高铁血红蛋白在 630 纳米处有一个吸收峰(图 3)。高铁血红蛋白是一种氧化的、无功能的血红蛋白,不能给组织带来氧气。

图 3高铁血红蛋白是血红蛋白的一种氧化形式。

由于血红蛋白中血红素基团的分子键可在 500-600 纳米之间的光谱范围内检测到,因此我们可能会考虑使用 Ocean ST-VIS(350-810 纳米),以便在该区域获得更好的响应。

关于 Ocean ST 微光谱仪
Ocean ST 是一款功能强大的微光谱仪,具有卓越的光谱响应、高速光谱采集和出色的信噪比 (SNR) 性能,适用于各种应用。它与 Ocean Insight 光源、光纤、采样附件和 OceanView 软件兼容,用户可根据自己的应用优化设置。

此外,每台Ocean ST微光谱仪都配有OceanDirect,这是一个功能强大的跨平台软件开发工具包(SDK),具有应用编程接口(API)。OceanDirect 为用户提供了优化光谱仪性能和获取关键数据进行分析的功能。

摘要
随着全球向个性化医疗保健和无障碍环境发展,对包括光谱仪在内的非侵入性和非破坏性技术的需求将继续增加,以诊断、治疗和分析病情。

从评估比色测定到分析血液成分,海洋光学的光谱传感工具可确保定量测量的准确性和可追溯性。