광열 각광 산란(PT-AS) 센서는 나노리터 규모의 혈액 샘플에 대해 빠르고 화학 물질이 없는 헤모글로빈 분석을 가능하게 합니다. 여기에서는 PT-AS 설정에 대한 세부 정보와 혈액 내 헤모글로빈 농도에 대한 측정 프로토콜이 제공됩니다. 빈혈 샘플에 대한 대표적인 결과도 제시됩니다.
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이 논문에서
요약
초록
광열 각도 광산란 (PT-AS)은 혈액의 헤모글로빈 농도 ([헤모글로빈])를 측정하는 신규 한 광학 방법이다. 헤모글로빈 분자의 고유 광열 응답에 기초하여, 센서는 고감도 [헤모글로빈]의 무농약 측정을 가능하게한다. [혈색소] 0.35의 범위에서 0.12 g / DL의 한계와 검색 기능 - 17.9 g / DL는 이전에 증명되었다. 이 방법은 용이하게 이러한 레이저 포인터 웹캠으로 저렴 가전 기기를 이용하여 구현 될 수있다. 혈액 용기와 같은 마이크로 모세관 튜브의 사용은 또한 나노 리터 규모 혈액량과 낮은 운전 비용으로 헤모글로빈 분석을 가능하게한다. 여기서, PT-AS 광 설치 및 신호 처리 절차에 대한 자세한 내용은되게됩니다. 실험 프로토콜 및 빈혈 상태에서 혈액 샘플 대표적인 결과 ([헤모글로빈 = 5.3, 7.5 및 9.9 g / DL)도 제공되고, 측정은 그 이리저리 비교엄마의 혈액 분석기. 구현 및 운영에 단순 임상 실험실 및 자원 제한 설정에서 넓은 채택을 사용하도록 설정해야합니다.
서론
혈액 검사는 일반적으로 전체 인간의 건강을 평가하는 특정 질환에 관련 바이오 마커를 검출하기 위해 수행된다. 예를 들어, 혈중 콜레스테롤 농도는 밀접한 심혈관 질환 및 췌장염 관련되어 고지혈증의 기준으로서 역할을한다. 혈당 수준이 당뇨병 성 케톤 산증과 고혈당 삼투압 증후군과 관련된 합병증으로 혈당 내용은 자주 측정해야한다. 말라리아, 인간 면역 결핍 바이러스와 후천성 면역 결핍 증후군 같은 심각한 질병을 혈액 검사에 의해 진단하고, 적혈구, 혈소판을 포함한 혈액 성분의 정량 및 백혈구 췌장 및 신장 질환의 스크리닝을 가능하게한다.
헤모글로빈 (혈색소), 혈액의 중요한 구성 요소는 적혈구의 약 96 %를 구성하고, 사람의 장기에 산소를 수송한다. 질량 농도의 중요한 변경 ([혈색소])는 저를 나타낼 수있다tabolic 변경, 간담 질환,과, 신경 심혈관 및 내분비 장애 1. [혈색소 따라서 정기적으로 혈액 검사로 측정됩니다. 특히, 빈혈 환자, 투석 환자, 임산부에 강하게 중요한 작업이 같이 헤모글로빈]을 모니터링하는 것이 좋습니다.
다양한 [헤모글로빈] 검출 방법에 따라서 개발되었다. 헤모글로빈 시안화 방법 [헤모글로빈] 정량 가장 흔한 방법 중 ....
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프로토콜
혈액 샘플 실험은 관련 법률 및 제도적 지침에 따라 수행 하였다. 샘플은 인수 기관에서 임상 시험에서 처리했다 잔류 혈액 샘플을했다.
1. PT-AS 광 설치
참고 : 하나는 초기 PT-AS 설정에 빈 마이크로 모세관 튜브를 사용할 수 있습니다.
- 각각 200 및 330 μm의의 내부 및 외부 직경을 갖는 빈 마이크로 모세관 튜브 및 모세관 고정구에 큰 ~ 5 cm 이상의 길이를 탑재. 시판 섬유 일정 튜브 치구로서 사용할 수있다.
- 안전하게 모세관을 조명하는 광원을 조사, 즉, 650 nm의 레이저 포인터를 고정. 프로브 빔이 모세관보다 커야한다. 각도주기적인 패턴을 관찰하는 모세관 뒤에 화면 (예 : 흰색 종이)를 놓습니다.
- 검출부를 들어, 직접 scatt 캡처 웹캠 어떠한 렌즈를 제거패턴를 끄기. 프로브 빔 방향에 대해 25 ~ 35 °의 각도에서 모세관 뒤에 웹캠 배치. 모세관에 의해 생성 된 각주기 패턴 검출기 (도 1)에 의해 측정 될 수 있음을 보장한다. 이미지 센서가 위치 될 때, 이미지 센서의 중간 각도주기 패턴을 관찰한다.
- 모세관을 조명 할 수있는 532 나노 PT의 여기 광원을 배치합니다. 만큼 PT 여기 광이 ....
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결과
헤모글로빈 분석은 PT-AS 센서를 이용하여 수행하였고, 그 측정은 혈액 분석 장치에서 비교 하였다. 실험은 1.4 W / cm 2 초, 5, PT 변조 2 Hz의 주파수 및 측정 시간 PT 여기 광 강도로 하였다. 표 1은 실험 조건을 요약한다. 프로브 및 PT 여기 광의 빔의 크기는 각각 5.5 및 2mm이었다. 웹캠 30 fps의 프레임 율로 이미지를 기록했다. 측정을 위해, 세 가지의 Hb 농도 빈혈 혈액 샘플을 사용 하였다. PT-AS 측정 전에 샘플 [헤모글로빈] 값은 제 5.3, 7.5 및 9.9 g / 혈액학 분석기로 하향으로 측정 하였다.
도 3 (a) 상기 변조 된 광 PT 조명하 각도 산란 패턴을 나타내는 경과 위상 변동을 나타낸다. 일정보 푸리에 각도 산란 패.......
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토론
PT-AS 센서는 처리되지 않은 혈액 샘플을 직접 [헤모글로빈] 측정 할 수있는 모든 광학 방법을 나타낸다. 상기 방법은 적혈구의 헤모글로빈 분자의 고유 PT 응답하여 혈중 [헤모글로빈] 정량화한다. 532 nm의 빛에 의해 조명 아래에서, 헤모글로빈 분자는 빛 에너지를 흡수하고 열을 생산하고 있습니다. 얻어진 온도 상승은 혈액 샘플의 RI를 변화시킨다. BSI의 높은 RI 감도는 혈액에서이 RI의 변화를 측정하기 위해 이용되었다. 이전에, 우리는 PT-AS 센서 시장에서 상업적 [헤모글로빈] 센서들의 것과 비교할 0.35-17.9 g / DL의 범위에 걸쳐 0.12 g / DL의 검출 한도 [헤모글로빈] 측정 할 수 있음을 보여 주었다.
PT-AS 센서의 주목할만한 특징은 혈액 또는 화학 중 전처리를 필요로하지 않는다는 것이다. 따라서, 센서가 직접 급속한 (<5 초), 친환경 측정을 가능하게한다. 샘플 계속 같은 유리 기반 마이크로 모세관 튜브의 사용ainer은 낮은.......
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공개 사항
이해 상충은 선언되지 않습니다.
감사의 글
본 연구는 한국연구재단(NRF) 연구 프로그램(NRF-2015R1A1A1A05001548 및 NRF-2015R1A5A1037668)의 지원을 받았습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 650 nm 레이저 포인터 | LASMAC | LED-1 | 프로브 라이트 |
| 중공 원형 유리 모세관 | VitroCom | CV2033 | 혈액 샘플 용기 |
| 웹캠 | Logitech | C525 | CMOS 광학 센서 |
| 광학 초퍼 시스템 | Thorlabs | MC2000-EC | 광학 초퍼 |
| 플라스틱 장역 통과 필터 | Edmund Optics | #43-942 | 532nm PT 여기 광을 거부하려면 |
| 광섬유 클램프 | Thorlabs | SM1F1-250 | 모세관 고정 장치 |
| EDTA 코팅 혈액 샘플링 튜브 | Greiner Bio-One | VACUETTE 454217 | 혈액 샘플링 및 항응고 |
| 혈액 | Siemens AG | ADVIA 2120i | 참조 혈액학 분석기 |
참고문헌
- Mokken, F. C., Kedaria, M., Henny, C. P., Hardeman, M., Gelb, A. The clinical importance of erythrocyte deformability, a hemorrheological parameter. Ann. Hematol. 64 (3), 113-122 (1992).
- Rosenblit, J., et al. Evaluation of three met....
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