【摘要】：主要利用二維相關光譜分析方法考察了血液中主要成分、測量過程中的系統(tǒng)漂移等因素對近紅外光譜中的葡萄糖分子特異性的影響。首先測量了葡萄糖水溶液的近紅外透射光譜,以葡萄糖濃度為外擾,計算二維相關同步譜及異步譜,通過對比分析確定了葡萄糖在合頻和倍頻區(qū)域的特征吸收峰位置。當葡萄糖水溶液中加入少量白蛋白后,其二維相關譜中葡萄糖的一級倍頻吸收峰(1 590nm)和二級倍頻吸收峰(1 195nm)出現(xiàn)了不同源的現(xiàn)象,表明白蛋白可能破壞了葡萄糖的特異性;進一步開展了人體口服葡萄糖耐量實驗,測量了手掌部位的漫反射光譜,其二維相關譜中葡萄糖的同源性吸收也遭到破壞。另外,由于葡萄糖濃度變化引起的光譜變異信息較小,很容易被系統(tǒng)漂移掩蓋,一般需要進行背景修正。在葡萄糖水溶液的透射實驗和人體漫反射實驗中,分別引入純水樣本和5%標準漫反射板作為參考,以時間為擾動的二維相關光譜分析的結果表明,經(jīng)過參考樣本的背景校正后,系統(tǒng)漂移在二維同步切線譜中引起的譜峰偏移變小,葡萄糖的特征吸收被增強。因此,在近紅外光譜無創(chuàng)血糖檢測中,應盡量避開與葡萄糖特征吸收不同源的波段,并有必要采取一定的參考測量方法以提高檢測的特異性。
[Abstract]:The effects of the main components in the blood and the systematic drift during the measurement on the molecular specificity of glucose in the near infrared spectroscopy were investigated by two-dimensional correlation spectroscopy. The near infrared transmission spectra of glucose aqueous solution were measured at first. Using glucose concentration as an external disturbance, the two dimensional correlation synchronous spectra and asynchronous spectra were calculated, and the characteristic absorption peaks of glucose in the frequency-doubling and frequency-doubling regions were determined by comparative analysis. When a small amount of albumin was added to glucose aqueous solution, the first-order frequency doubling absorption peak (1 590nm) and the second order frequency doubling absorption peak (1 195nm) of glucose in the two-dimensional correlation spectrum showed different homology. It was suggested that albumin might destroy the specificity of glucose. The oral glucose tolerance test was carried out and the diffuse reflectance spectra of the palm were measured. The homologous absorption of glucose in the two-dimensional correlation spectrum was also destroyed. In addition, the spectral variation information caused by glucose concentration change is small, which is easy to be masked by system drift, so background correction is usually needed. In the transmission experiment of glucose aqueous solution and the human diffuse reflection experiment, the pure water sample and the 5% standard diffuse reflectance plate were introduced as reference respectively. After background correction of the reference sample, the peak offset caused by the system drift in the 2-D synchronous tangent spectrum is reduced, and the characteristic absorption of glucose is enhanced. Therefore, in NIR non-invasive blood glucose detection, we should avoid the band which is not homologous to the characteristic absorption of glucose, and it is necessary to adopt certain reference measurement methods to improve the specificity of the detection.
【作者單位】： 天津大學精密測試技術及儀器國家重點實驗室;天津大學精密儀器與光電子工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(60938002) 國家(863)計劃項目(2012AA022602)資助
【分類號】：R587.1;O657.3

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本文編號：2339995