新生兒苯丙酮尿癥(PKU)熒光篩查系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2020-03-29 14:19
【摘要】: 苯丙酮尿癥(PKU)是一種由于人體正常染色體缺陷,造成的新生兒體內(nèi)苯丙氨酸代謝紊亂性疾病。如果在嬰兒出生早期沒有得到及時診斷和治療,在發(fā)育過程中,高濃度的苯丙氨酸會嚴重損害嬰兒的神經(jīng)系統(tǒng),將導致病兒不可逆的智力障礙,所以對其早期篩查尤為重要。目前國內(nèi)還沒有獨立知識產(chǎn)權的PKU檢測診斷儀器,本課題的主要目的就是研究一套適合我國國情的PKU篩查系統(tǒng)。 本文主要論述以下幾個內(nèi)容: 1.推演了苯丙氨酸與茚三酮的反應機理,在此基礎上設計了干血片熒光法苯丙氨酸檢測試劑盒的制作方案,提出了增強和穩(wěn)定熒光的方法。并通過大量臨床對比試驗,完成了國產(chǎn)新生兒PKU篩查試劑盒的研制。 2.選取新型超亮紫外發(fā)光二極管作激發(fā)光源,采用不同直徑的石英光纖和玻璃光纖束構成Y型傳光光路,并利用自聚焦光纖對光線進行準直,使用光電倍增管進行檢測,設計成新型光纖熒光新生兒PKU篩查光學系統(tǒng),并對設計原理進行了理論推演和實驗驗證。該系統(tǒng)具有結構簡單、體積小、重量輕、靈敏度高等特點。 3.采用平行雙軌道結構設計,利用兩個步進電機驅動,四個傳感器定位,設計了標準96孔微孔板精密掃描系統(tǒng),并兼有對樣品混合震蕩和恒溫反應功能。 4.采用嵌入式PC結構進行PKU檢測裝置的硬件電路設計,完成對光電檢測信號的預處理、A/D轉換、掃描驅動、初始定位、微孔板震蕩和恒溫控制等功能。并基于WINDOWS操作系統(tǒng),利用VC語言編寫控制和數(shù)據(jù)處理分析軟件。系統(tǒng)智能化程度高、便于維護和升級、統(tǒng)計分析功能強并可直接網(wǎng)上上報數(shù)據(jù)。 臨床試驗表明:本系統(tǒng)性能穩(wěn)定,操作簡單,結果準確,成本低,滿足臨床篩查要求,為我國PKU的大批量篩查提供了新的快速檢測手段。本課題是天津市社會發(fā)展基金資助項目,目前已經(jīng)通過天津市科委項目驗收。
【圖文】:
2-1 基態(tài)、激發(fā)單重態(tài)和三重態(tài)中電子分布的去活化處的是不穩(wěn)定的狀態(tài),,它可以通過輻射躍遷失去多余的能量而返回基態(tài)。遷過程化過程發(fā)生光子的發(fā)射。原則上每一個激發(fā)在實際中,幾乎只觀察到分子從最低激發(fā)態(tài)。由第一電子激發(fā)單重態(tài)所產(chǎn)生的輻射躍遷的電子激發(fā)三重態(tài)所產(chǎn)生的輻射躍遷,其變自旋狀態(tài),因此這一發(fā)射過程的速度比熒躍遷過程下從最低激發(fā)態(tài)(S1或 T1,)到基態(tài) S0的去包括:內(nèi)轉化(Internal Conversion,IC非輻射躍遷(S1→S0,T2→T1);系統(tǒng)間交
圖 2-2 典型有機分子的重要輻射過程和非輻射馳豫過程,速度常數(shù)較小,所以液態(tài)溶液中很少觀察到磷光。因為在發(fā)射熒光部分能量已被消耗,所以發(fā)射的熒光能量要比吸收的能量小,也就是波長比吸收的特征波長要長些。光分析法用某些物質(zhì)被紫外光照射后所產(chǎn)生的、能夠反映出該物質(zhì)特性的熒光物質(zhì)的定性分析和定量分析的方法稱為熒光分析法[48]。任何發(fā)射熒光有兩個特征光譜:激發(fā)光譜和發(fā)射光譜,它們是用熒光分析法進行定析的基本參數(shù)和依據(jù)。熒光激發(fā)光譜(簡稱激發(fā)光譜)就是通過測量光通量隨波長變化而獲得的光譜熒光發(fā)射光譜。產(chǎn)生熒光的第一個必物質(zhì)的分子必須具有與所照射的光線相同的頻率,這與分子的結構密二個必要條件是吸收了與本身特種頻率相同的能量之后的分子,必須
【學位授予單位】:天津大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:R722.1;TH789
本文編號:2606091
【圖文】:
2-1 基態(tài)、激發(fā)單重態(tài)和三重態(tài)中電子分布的去活化處的是不穩(wěn)定的狀態(tài),,它可以通過輻射躍遷失去多余的能量而返回基態(tài)。遷過程化過程發(fā)生光子的發(fā)射。原則上每一個激發(fā)在實際中,幾乎只觀察到分子從最低激發(fā)態(tài)。由第一電子激發(fā)單重態(tài)所產(chǎn)生的輻射躍遷的電子激發(fā)三重態(tài)所產(chǎn)生的輻射躍遷,其變自旋狀態(tài),因此這一發(fā)射過程的速度比熒躍遷過程下從最低激發(fā)態(tài)(S1或 T1,)到基態(tài) S0的去包括:內(nèi)轉化(Internal Conversion,IC非輻射躍遷(S1→S0,T2→T1);系統(tǒng)間交
圖 2-2 典型有機分子的重要輻射過程和非輻射馳豫過程,速度常數(shù)較小,所以液態(tài)溶液中很少觀察到磷光。因為在發(fā)射熒光部分能量已被消耗,所以發(fā)射的熒光能量要比吸收的能量小,也就是波長比吸收的特征波長要長些。光分析法用某些物質(zhì)被紫外光照射后所產(chǎn)生的、能夠反映出該物質(zhì)特性的熒光物質(zhì)的定性分析和定量分析的方法稱為熒光分析法[48]。任何發(fā)射熒光有兩個特征光譜:激發(fā)光譜和發(fā)射光譜,它們是用熒光分析法進行定析的基本參數(shù)和依據(jù)。熒光激發(fā)光譜(簡稱激發(fā)光譜)就是通過測量光通量隨波長變化而獲得的光譜熒光發(fā)射光譜。產(chǎn)生熒光的第一個必物質(zhì)的分子必須具有與所照射的光線相同的頻率,這與分子的結構密二個必要條件是吸收了與本身特種頻率相同的能量之后的分子,必須
【學位授予單位】:天津大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2005
【分類號】:R722.1;TH789
【引證文獻】
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1 郭龍;朱延彬;郭周義;劉頌豪;;一種新型的PKU熒光儀的研制及其臨床評價[J];光電工程;2011年03期
本文編號:2606091
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