无创血糖测量revppt课件.ppt

无创血糖测量revPPT课件
Contents
研究意义
1
无创测量的主要方法
2
无创血糖测量存在的问题
3
无创血糖测量的研究意义
减轻采血痛苦,提高测量次数
降低成本,减少环境污染
推广其它化学成分的无创检测
无创血糖测量revPPT课件
Contents
研究意义
1
无创测量的主要方法
2
无创血糖测量存在的问题
3
无创血糖测量的研究意义
减轻采血痛苦,提高测量次数
降低成本,减少环境污染
推广其它化学成分的无创检测
无创血糖测量的主要方法
光学相干层析法
荧光法
近红外光谱法
偏光法
拉曼光谱法
光学相干层析法
光学相干层析法的测量生理基础
/L之间,皮肤的葡萄糖含量相当于血糖的2/3左右,糖尿病患者的皮肤含糖量可更高。皮肤中的葡萄糖大部分都集中于真皮组织
光源选用近红外光。近红外光线(微米)穿透力强,可达10毫米,能直接作用到皮肤的血管、淋巴管、神经末梢及其他皮下组织
光学相干层析法的测量理论基础
比尔-朗伯定律:
随着溶液的葡萄糖浓度的增加,(1)吸收系数在微弱的增大;(2)散射系数逐渐小;两者谁起主导作用取决于入射红外光的波长
光学相干层析法的测量理论基础
在红外光波长为1300nm时,吸收系数远小于散射系数,所以信息主要来源于散特性,即:
葡萄糖浓度c的增加将引起背景溶液折射率增加,这是因为组织液的折射率小于葡萄糖的折射率,因此葡萄糖分子进入组织液后,溶液的折射率将会增加。背景溶液折射率的增加,使得散射体与散射背景之间的折射率差减小,从而引起散射系数和散射相函数的变化.
葡萄糖相对折射率散射特性OCT信号衰减
光学相干层析技术
光学相干层析术(OCT)是一种基于弱相干原理的非侵入式微米级分辨率的成像技术,通过测量样本组织微弱的后向散射信号,,通过合适的算法,就能够从OCT信号中得到生物组织的光学性质
光学相干层析法的实验原理图
OCT探测的皮肤深度
平均10mg/%
荧光法
荧光法测量的理论基础
室温下正常生物分子处于基态,当吸收外界光能量后部分分子会跃迁到激发态。部分分子经过弛豫过程从高能级回到低能级发出荧光
血液中存在许多具有固有荧光的分子及基团,如血红蛋白、芳香氨基酸、脂肪胺等
血清中的葡萄糖荧光谱
在730nm附近,/L之间变化时随之发生有规律的变化
血细胞中葡萄糖的吸收荧光谱
在720nm附近有明显特征峰,730am附近不明显,吸收强度与葡萄糖浓度成反比
全血中葡萄糖的吸收
/L之间变化时,随葡萄糖浓增加,730nm附近峰值强度逐渐减小
总结
红细胞的谱线同全血形状相似,720nm附近有明显特征峰,730nm附近峰位不十分明显,720nm附近特征峰的峰值强度随红细胞浓度增加而减小,变化趋势同全血一致。由于全血的720nm荧光肯定不是D葡萄糖特征峰,而红细胞在此处有明显特征峰,因此全血中720nm附近特征峰可能是组成红细胞的某些蛋白质引起的荧光效应。红细胞730nm特征峰不十分明显,弱于全血730nm强度,这是由于全血中D葡萄糖浓度较高的缘故,因此可以确认730nm是D葡萄糖的特征峰,特征峰强度有两部分组成:红细胞内葡萄糖+血清内葡萄糖。而红细胞内葡萄糖含量较少,且红细胞葡萄糖含量相对不会发生变化,是相对稳定的一部分,主要引起血糖浓度变化的是血清内部的D葡萄糖。如果能在全血谱线中去除红细胞的影响,730nm荧光就完全是由血清中D葡萄糖所产生(其他因素影响很小)
近红外吸收光谱法
近红外吸收光谱测量原理
近红外光谱主要是含X—H(X为C,o,N等)键基团的化合物在中红外区域基频振动的倍频及合领吸收。含有这些基团的有机物以及与其结合的无机物样品随着成分含量的变化,其光谱特征也将随之发生变化。通过化学计量理论对样品光谱和成分浓度进行关联,建立校正模型然后通过校正模型和未知浓度的样品的光谱信息来预测样品的组成
葡萄糖的主要成份D-葡萄粮C6H12O6中有大量的C-H键和O-H键
近红外光的特点
相对于中红外光,在近红外区域,体液和软组织相对透明光的穿透力强,是理想的无创检测光谱段
近红外光谱包含了绝大多数类型有机化合物组成和分子结构的丰富信息,不同的基团和同一基团在不同化学环境中的吸收波长都有明显差别,可以作为分析获取信息的一种有效载体
近红外吸收系数小,可以