葡萄糖、總膽固醇是人體重要的生化指標,目前需要采用不同化學方法分別進行測定,需要化學試劑,會產(chǎn)生污染。本文采用傅立葉變換紅外光譜（FTIR）結(jié)合衰減全反射（ATR）技術(shù),建立無需化學試劑、直接快速同時測定上述指標的定量分析方法。由于人體血液是含有多組分的復雜體系,直接測量樣品的FTIR/ATR光譜時,光譜中含有各種物理噪音和待測指標以外其它組分的干擾,為了消除這些影響、有效提取待測指標的信息,必須研究和建立有效的化學計量學方法,這其中有很多重要的研究內(nèi)容,如建模樣品的選擇與模型穩(wěn)定性、光譜預處理模式的篩選、分析波段的優(yōu)化等。首先,將全體樣品劃分為用于建立模型的校正集和獨立于建模過程的檢驗集,所有模型優(yōu)選在校正集中進行,為了得到穩(wěn)定可靠的模型,所有結(jié)果都是基于校正集中的多個定標集預測集劃分得到的,并采用了一種新的定標集預測集的劃分方法。其次,建立了基于Savitzky-Golay （SG）平滑和偏最小二乘（PLS）模型的光譜預處理和建模平臺,可以大范圍同時優(yōu)選SG平滑模式與PLS因子數(shù)。第三,計算葡萄糖水溶液和去離子水的差譜,在指紋區(qū)域得到葡萄糖的吸收峰,基于這些吸收峰和多元線性回歸（M... 

【文章來源】：暨南大學廣東省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
目錄
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
2 相關(guān)背景知識
    2.1 FTIR/ATR原理
        2.1.1 中紅外光譜原理
        2.1.2 FTIR/ATR原理
        2.1.3 FTIR/ATR光譜技術(shù)定量分析過程
    2.2 光譜分析中的常用化學計量學方法
        2.2.1 光譜預處理方法
        2.2.2 多元線性回歸（MLR）
        2.2.3 主成分回歸（PCR）
        2.2.4 偏最小二乘回歸（PLS）
    2.3 血清葡萄糖和總膽固醇概述
        2.3.1 葡萄糖
        2.3.2 膽固醇
    2.4 本章小結(jié)
3 相關(guān)的化學計量學方法研究
    3.1 樣品集的劃分
        3.1.1 校正集中定標集與預測集的劃分
        3.1.2 基于多個劃分的穩(wěn)定性分析
        3.1.3 模型評價指標
    3.2 Savitzky-Golay平滑預處理平臺的建立
        3.2.1 Savitzky-Golay平滑原理
        3.2.2 Savitzky-Golay平滑模式的擴展及平臺構(gòu)建
    3.3 離散波長模型優(yōu)化研究
        3.3.1 吸收峰與差譜
        3.3.2 吸收峰擾動模型
        3.3.3 吸收峰補償模型
    3.4 連續(xù)波長模型優(yōu)化研究
        3.4.1 移動窗口PLS（MWPLS）模型
        3.4.2 基于最佳單段的補償模型
        3.4.3 基于多個信息區(qū)間的組合PLS模型
    3.5 基于樣品濃度范圍的組合模型研究
        3.5.1 校正集分段建模方法
        3.5.2 樣品預測值的決策算法
    3.6 模型檢驗
    3.7 本章小結(jié)
4 實驗、材料與測量方法
    4.1 血清樣品的采集與理化實驗
        4.1.1 血清樣品的采集
        4.1.2 理化實驗
    4.2 葡萄糖水溶液樣品的配制實驗
    4.3 FTIR/ATR光譜實驗
        4.3.1 實驗儀器介紹
        4.3.2 預備實驗
        4.3.3 葡萄糖水溶液和血清的光譜實驗
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)果與討論
    5.1 樣品集的劃分
        5.1.1 血清葡萄糖
        5.1.2 血清總膽固醇
    5.2 全譜SG-PLS模型分析
        5.2.1 血清葡萄糖
        5.2.2 血清總膽固醇
    5.3 離散模型優(yōu)化
        5.3.1 葡萄糖水溶液與去離子水的差譜
        5.3.2 基于葡萄糖吸收峰的擾動模型
        5.3.3 基于葡萄糖吸收峰擾動的補償模型
    5.4 連續(xù)波長模型優(yōu)化
        5.4.1 MWPLS模型
        5.4.2 血清葡萄糖基于最佳單段的補償模型
        5.4.3 血清總膽固醇多個信息區(qū)間的組合PLS模型
    5.5 基于樣品濃度范圍的組合模型
    5.6 模型檢驗
        5.6.1 血清葡萄糖定標模型的檢驗
        5.6.2 血清總膽固醇定標模型的檢驗
    5.7 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)
參考文獻
附錄A 英文縮寫詞與中英文對照表
附錄B 圖形和表格
在校期間發(fā)表的論文
在校期間參與的項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]日立7600生化分析儀檢測血清鎂中的試劑交叉污染及其消除措施[J]. 王傳發(fā).  檢驗醫(yī)學. 2010(06)
[3]FTIR/ATR光譜應(yīng)用于甘蔗糖蜜錘度的快速測定[J]. 任小煥,潘濤,陳潔梅,謝軍,劉登飛,陳華舟.  光譜實驗室. 2010(02)
[4]血糖近紅外光譜分析的Savitzky-Golay平滑模式與偏最小二乘法因子數(shù)的聯(lián)合優(yōu)選[J]. 謝軍,潘濤,陳潔梅,陳華舟,任小煥.  分析化學. 2010(03)
[5]基于粒子群優(yōu)化的波段選擇方法在多組分同時測定中的應(yīng)用[J]. 陶丘博,申琦,張小亞,劉紅.  分析化學. 2009(08)
[6]FTIR/ATR光譜應(yīng)用于人體血液血紅蛋白的快速定量分析[J]. 尹浩,潘濤,田佩玲,韓筠,韋相才,張清健,方俊宇,鐘泉,馮華.  光譜實驗室. 2009(02)
[7]白砂糖色值近紅外光譜分析的波段選擇[J]. 梁家杰,潘濤,陳星旦,胡愉華,熊德先,林喜令,謝軍.  紅外技術(shù). 2009(02)
[8]甘蔗初壓汁錘度近紅外光譜分析的波段優(yōu)選[J]. 胡愉華,潘濤,陳星旦,梁家杰,陳華舟.  光譜實驗室. 2009(01)
[9]健康體檢人群體質(zhì)指數(shù)與血壓、血糖、血脂的關(guān)系[J]. 趙輝,劉穎.  大連醫(yī)科大學學報. 2008(06)
[10]近紅外光譜無創(chuàng)生化檢驗的可能性[J]. 陳星旦.  光學精密工程. 2008(05)



本文編號：2981030