基于全血可見吸收光譜的物種鑒別
本文關(guān)鍵詞: 吸收光譜 可見光 主成分分析 正態(tài)分布 出處:《光譜學(xué)與光譜分析》2017年11期 論文類型:期刊論文
【摘要】:血液及血液制品是一種特殊的商品,在流通過程中需要嚴(yán)加管控。傳統(tǒng)的方法通常為應(yīng)用特征抗體檢測人血紅蛋白,或應(yīng)用液相色譜(HPLC)、質(zhì)譜(MS)等方法對血液物種進(jìn)行鑒別,鑒別過程中外界環(huán)境和血液樣本會(huì)發(fā)生接觸。為了防止血液樣本和外界環(huán)境相互污染,因此需要發(fā)展非接觸式的血液物種鑒別技術(shù)。設(shè)計(jì)了一種基于吸收光譜的血液物種鑒別方法。實(shí)驗(yàn)測試了人與牛全血樣本共24份,每種樣本各10份,另有4份標(biāo)記為未知樣本。裝有血液樣本的PET管置于積分球內(nèi),使用超連續(xù)譜光源對積分球進(jìn)行照射,測量420~740nm范圍內(nèi)勻光后的吸收光譜,每個(gè)樣品測試5次取平均。實(shí)驗(yàn)測試了使用主成分分析法對測得的原始光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行降維。并對降維后的數(shù)據(jù)應(yīng)用二維正態(tài)分布進(jìn)行擬合。通過樣本在置信空間內(nèi)的概率分布或到已知分類中心的距離對未知樣本的物種進(jìn)行鑒別?梢缘贸鼋Y(jié)論,應(yīng)用PCA和二維正態(tài)分布擬合的方法,能夠較為精確地實(shí)現(xiàn)對全血的可見吸收光譜物種鑒別。
[Abstract]:Blood and blood products are special commodities which need to be strictly controlled during circulation. The traditional methods are to use characteristic antibodies to detect human hemoglobin or to use liquid chromatography (HPLC). In order to prevent the blood samples from polluting each other, the blood species can be identified by mass spectrometry (MS), and the external environment and blood samples will come into contact in the process of identification. Therefore, it is necessary to develop non-contact blood species identification technology. A blood species identification method based on absorption spectrum is designed. 24 human and bovine whole blood samples were tested, with 10 samples each. The other 4 samples were labeled as unknown samples. The PET tubes containing blood samples were placed in the integral sphere, and the absorption spectra of the integrated spheres were measured by using supercontinuum spectral light source to measure the absorption spectra after uniform light in the range of 420 ~ 740 nm. The principal component analysis (PCA) was used to reduce the dimension of the measured original spectral data. The reduced dimension data were fitted with two-dimensional normal distribution. The samples were measured in confidence space. The probability distribution within or the distance from the known taxonomy centers to identify the species of unknown samples. Conclusion can be drawn. The method of PCA and two-dimensional normal distribution fitting can accurately identify the species of visible absorption spectrum of whole blood.
【作者單位】: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所空間主動(dòng)光電技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2015AA021103) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(81260225,51428302) 中國科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目(CXJJ-14-S134);中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”擇優(yōu)項(xiàng)目資助
【分類號】:O657.3;Q5-3
【正文快照】: 引言血液及血液制品是一種特殊的商品。血液中攜帶著重要的物種資源遺傳信息,如果不經(jīng)管控自由出口,會(huì)直接導(dǎo)致我國生物遺傳資源信息的流失,如果這些資源被別有用心的人士利用,可能開發(fā)出針對我國特有生物的藥物或生物武器。另一方面,血液及血液制品的進(jìn)口也有一定風(fēng)險(xiǎn),如果不
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本文編號:1480063
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