一種基于太赫茲光譜技術(shù)的檢測(cè)尿液的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及尿液檢測(cè)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于太赫茲光譜技術(shù)的檢測(cè)尿液的方 法，一種區(qū)分不同尿液標(biāo)本中蛋白質(zhì)含量的太赫茲光譜分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 尿液檢查是臨床檢驗(yàn)工作中除血液檢驗(yàn)外數(shù)量最多的檢查內(nèi)容，尿液分析是重要 的檢驗(yàn)項(xiàng)目，具有特別的臨床診斷及鑒別價(jià)值，在臨床中幫助醫(yī)生觀(guān)察療效和判斷預(yù)后。尿 液也是一項(xiàng)無(wú)痛苦、容易獲得的檢驗(yàn)樣品。尿液檢查對(duì)多種臨床疾病如泌尿系統(tǒng)疾病、內(nèi)分 泌系統(tǒng)疾病、循環(huán)系統(tǒng)疾病、消化系統(tǒng)疾病、生殖系統(tǒng)疾病等都有重要的臨床診斷價(jià)值。同 時(shí)，尿液檢查也是藥物監(jiān)測(cè)、正常健康體檢等必不可少的檢測(cè)項(xiàng)目，因此，獲得高效、準(zhǔn)確、 無(wú)化學(xué)污染的尿液檢查方法對(duì)于人類(lèi)認(rèn)識(shí)自身、醫(yī)療保健等都具有重大影響。
[0003] 尿液檢查，包括尿常規(guī)分析、尿液中有形成分檢測(cè)、蛋白成分定量測(cè)定、尿酶測(cè)定 等。尿蛋白檢測(cè)又是尿液檢測(cè)中重要的檢測(cè)項(xiàng)目，多種疾病如糖尿病腎病、腎炎、腎病綜合 征都出現(xiàn)不同于正常尿液的陽(yáng)性尿蛋白，尿蛋白的檢測(cè)為運(yùn)些疾病的診斷提供不可缺少的 幫助。生理情況下，尿蛋白正常參考值為陰性。尿蛋白陽(yáng)性是指做尿常規(guī)檢查或是24小時(shí)尿 蛋白定量檢測(cè)結(jié)果顯示有V'。尿蛋白陽(yáng)性通常提示有腎臟病病變。
[0004] 常見(jiàn)尿蛋白定量檢測(cè)方法有放射免疫法、酶聯(lián)免疫法、免疫比濁法和化學(xué)發(fā)光法 等。目前，傳統(tǒng)的腎病病人的尿蛋白的檢測(cè)方法在臨床多采用免疫比濁法進(jìn)行檢測(cè)，需要添 加多種化學(xué)試劑、具有化學(xué)污染，并且檢測(cè)復(fù)雜且成本高。
[0005] 近年來(lái)光譜技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。Dou等W及Dahu等曾采 用拉曼光譜法對(duì)尿液中葡萄糖、尿素、肌酢等成分的含量進(jìn)行分析。運(yùn)些尿液光譜分析方法 使用的儀器昂貴、測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，且未針對(duì)尿液多種蛋白中具有重大臨床意義的尿微量白 蛋白進(jìn)行檢測(cè)，缺乏定量趨勢(shì)分析。劉偉玲等使用近紅外傅里葉光譜儀對(duì)葡萄糖、白蛋白及 肌酢單質(zhì)成分固體粉末配制尿液進(jìn)行建模分析，未對(duì)實(shí)際尿樣進(jìn)行分析研究，因此不能保 證所得到的模型的普適性和臨床應(yīng)用性。
[0006] 最近，太赫茲波段自從上個(gè)世紀(jì)80年代起逐步受到了科學(xué)家的重視，并被稱(chēng)為電 磁波譜上的最后一個(gè)待開(kāi)發(fā)的波段。太赫茲是指頻率范圍在0.3??Ζ到lOTHz的電磁波，它填 補(bǔ)了毫米波與紅外波之間的空白。太赫茲光譜技術(shù)是獲得物質(zhì)結(jié)構(gòu)在太赫茲波段內(nèi)的物理 化學(xué)信息的一個(gè)重要手段，由于太赫茲波對(duì)有機(jī)分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)模式敏感，物質(zhì)的太赫 茲光譜具有指紋性，而且太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)可W同時(shí)獲得幅值和相位信息，信息量豐富， 且物質(zhì)的太赫茲光譜是物質(zhì)的指紋光譜，具有獨(dú)一無(wú)二的特征，并且太赫茲能量低不會(huì)引 起生物體的電離等優(yōu)點(diǎn)，因此非常適合用于物質(zhì)識(shí)別中?；赪上特點(diǎn)，太赫茲技術(shù)在物 理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)自然科學(xué)，W及生物醫(yī)學(xué)等研究領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0007] 國(guó)外各個(gè)研究組織利用太赫茲測(cè)量尿蛋白的研究發(fā)展也很緩慢，目前只有利茲大 學(xué)的Cunnin曲am等人利用老鼠的尿蛋白單晶獲得了吸收光譜，但是缺乏明顯的吸收特征 峰，所W難W用運(yùn)種方法來(lái)區(qū)分不同的病例。因此，目前國(guó)內(nèi)外尚缺乏快速有效的根據(jù)尿液 中尿蛋白檢測(cè)區(qū)分不同病例的光譜方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服上述尿液檢測(cè)方法技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于太赫茲光譜測(cè)量 技術(shù)，利用體液在太赫茲福射誘導(dǎo)下的色散變化區(qū)分不同腎病病人尿液中蛋白質(zhì)的相對(duì)含 量，該方法解決了衡量尿液狀況的物理參數(shù)問(wèn)題;而且不依賴(lài)化學(xué)試劑的輔助，減少了外在 的化學(xué)污染，是一種純物理的檢測(cè)方法;方法操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理快速，結(jié)果準(zhǔn)確。
[0009] 本發(fā)明的一種比較不同病人的尿液蛋白含量的檢測(cè)方法，具有如下有益效果：
[0010] 1)通過(guò)本發(fā)明中太赫茲光譜方法所得到的體液的色散信息，眾多病人尿液中含有 的不同含量的尿蛋白可W從測(cè)得的曲線(xiàn)變化率的變化中體現(xiàn)，同時(shí)人尿蛋白質(zhì)中微量變化 也能夠體現(xiàn)，運(yùn)將推動(dòng)太赫茲光譜技術(shù)在人尿蛋白中應(yīng)用；
[0011] 2)本發(fā)明采用的檢測(cè)方法，免除了目前醫(yī)學(xué)檢測(cè)中試條膜炔基質(zhì)的外在影響，而 且檢測(cè)速度快，檢測(cè)準(zhǔn)確，成本低。
[0012] 3)本發(fā)明采用物理學(xué)的檢測(cè)方法，不同于其他化學(xué)的尿液檢測(cè)方法，本發(fā)明的檢 測(cè)方法具有無(wú)需添加多種化學(xué)試劑，避免化學(xué)試劑污染，減少資源浪費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)。
[0013] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于太赫茲光譜技術(shù)的人尿液的檢測(cè)方法。 其包括W下步驟：
[0014] (1)選擇短光程的樣品池；
[0015] (2)獲得不同種類(lèi)的尿液作為樣本；
[0016] (3)利用太赫茲時(shí)域光譜裝置測(cè)量不同尿液的太赫茲光譜；
[0017] (4)對(duì)光譜數(shù)據(jù)處理，計(jì)算太赫茲福射在不同尿液體中的色散數(shù)據(jù)；
[0018] (5)對(duì)比正常的與異常尿液的光譜數(shù)據(jù)，區(qū)分各個(gè)病例樣本。
[0019] 作為優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于：
[0020] 所述步驟（1)的樣品池選用高純度石英樣品池，樣品池的形狀是長(zhǎng)方體，上方有密 封蓋。樣品池的光程控制在不大于0.5mm。
[0021] 所述步驟(2)不同種類(lèi)的尿液樣本是指含有正常人的尿液和異常尿液，異常尿液 選自從糖尿病腎病、腎孟腎炎、膀脫炎、腎脈腫、尿道炎，或腎結(jié)核，從患者尿液中，分別選取 1毫升的新鮮尿液封裝在分別儲(chǔ)放在樣品池中。分別選取0.5-3毫升，優(yōu)選1毫升的各種新鮮 尿液封裝在不同樣品池中。
[0022] 所述步驟(3)中的太赫茲光譜測(cè)量裝置是透射型的太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)，測(cè)試環(huán) 境是樣品倉(cāng)充滿(mǎn)氮?dú)獾沫h(huán)境，空氣濕度小于2%，溫度為18-25°C，樣品檢測(cè)的范圍在0.2??Ζ ~2.5THZ。
[0023] 所述步驟(3)中的測(cè)量是利用太赫茲脈沖波透過(guò)裝有尿液的樣品池，并測(cè)量透射 過(guò)去的太赫茲脈沖時(shí)域波譜信號(hào)，獲得的太赫茲光譜數(shù)據(jù)的特征圖是橫坐標(biāo)是時(shí)間，縱坐 標(biāo)是強(qiáng)度的時(shí)域數(shù)據(jù)點(diǎn)。
[0024] 所述步驟(4)中的光譜數(shù)據(jù)處理是指利用傅里葉變換把時(shí)域光譜轉(zhuǎn)化為頻域光 譜，再利用基于菲涅爾公式的數(shù)據(jù)處理模型得到隨著太赫茲頻率變化的樣品的色散曲線(xiàn)。
[0025] 所述步驟(5)為在上述的太赫茲?rùn)z測(cè)范圍內(nèi)，與各種尿蛋白含量的尿液相比較，根 據(jù)各個(gè)尿液樣本的色散曲線(xiàn)來(lái)區(qū)分不同病例。
[0026] 本發(fā)明所提供的利用太赫茲時(shí)域光譜檢測(cè)尿液的方法所采用的太赫茲時(shí)域光譜 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括鐵藍(lán)寶石飛秒激光器1、時(shí)間延遲控制系統(tǒng)2、太赫茲福射產(chǎn) 生裝置3、太赫茲福射探測(cè)裝置4。其中，太赫茲時(shí)域光譜裝置中的鐵藍(lán)寶石飛秒激光器產(chǎn)生 中屯、波長(zhǎng)為800nm(納米），重復(fù)頻率為82MHz(兆赫茲），脈沖寬度為50f S(飛秒)的激光光源， 輸出功率為960mW(毫瓦），通過(guò)探測(cè)晶體化Te探測(cè)脈沖信號(hào)，從而對(duì)樣品信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為透射型太赫茲時(shí)域光譜光路圖。
[0028] 圖2為低蛋白含量的尿液的太赫茲測(cè)量結(jié)果圖。
[0029] 圖3為較高蛋白含量的尿液的太赫茲測(cè)量結(jié)果圖。
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