Abstract
תמונת תרמית פיזור אור זוויתי (PT-AS) הוא שיטה אופטית חדשה למדידת ריכוז המוגלובין ([Hb]) של דגימות דם. על סמך תגובת photothermal הפנימית של מולקולות ההמוגלובין, החיישן מאפשר רגישות גבוהה, מדידה ללא הכימי של [Hb]. [Hb] יכולת איתור עם הגבלה של 0.12 g / dl מעל בטווח של 0.35 - 17.9 g / dl הודגמה בעבר. השיטה יכולה להיות מיושמת בקלות באמצעות מכשירי צריכה אלקטרוניים זולה כגון מצביע ליזר ומצלמת אינטרנט. שימוש צינור מייקרו-נימים כמכל דם גם מאפשר assay המוגלובין עם נפח דם nanoliter בקנה מידה ובעלות תפעול נמוכה. הנה, הנחיות מפורטות הליכי עיבוד התקנת אות PT-AS אופטיים מוצגות. פרוטוקולי ניסוי ותוצאות נציגי דגימות דם בתנאים אנמית ([Hb] = 5.3, 7.5, ו -9.9 גרם / ד"ל) ניתנים גם, והמדידות מושוות עם אלה הלוך ושובמנתח המטולוגיה ma. הפשטות שלה ביישום ותפעול צריך לאפשר אימוץ רחב במעבדות קליניות הגדרות משאב מוגבל.
Introduction
בדיקת דם מבוצעת בדרך כלל כדי להעריך בריאות אדם כוללת וכדי לזהות סמנים ביולוגיים הקשורים למחלות מסוימות. לדוגמא, ריכוז כולסטרול בדם משמש כקריטריון היפרליפידמיה, אשר קשור קשר הדוק למחלות לב וכלי דם דלקת בלבלב. התכנים הגלוקוז בדם צריכים להימדד בתדירות גבוהה, ככל שרמת הגלוקוז קשורה סיבוכים כגון בחמצת סוכרתית ותסמונת hyperosmolar hyperglycemic. מחלות קשות כמו מלריה, נגיף הכשל החיסוני האנושי אֵידְס מאובחנים על ידי בדיקות דם, וכימות של מרכיבי הדם כולל אריתרוציטים, טרומבוציטים, ו לויקוציטים מאפשר הקרנת הלבלב ומחלות כליה.
המוגלובין (Hb), מרכיב קריטי של דם, המרכיבה כ -96% של אריתרוציטים, ומעביר חמצן איברים אנושיים. שינוי משמעותי של ריכוז המסה שלו ([Hb]) עשוי להצביע לישינויי tabolic, מחלות כיס, ונוירולוגיות, לב וכלי דם והפרעות endocrinological 1. [Hb] ולכן נמדדת באופן שגרתי בדיקות דם. בפרט, בחולים אנמיים, חולי דיאליזה, ונשים הרות מומלץ בחום לעקוב אחר [Hb] כמשימה חיונית 2.
שיטות זיהוי [Hb] שונות ובכך פותחו. השיטה ציאניד המוגלובין, אחת הטכניקות הנפוצות ביותר עבור [Hb] כימות, מעסיקה אשלגן ציאניד (KCN) להרוס את bilayer השומנים של אריתרוציטים 3. ההמוגלובין ציאניד המיוצר על ידי הקליטה הגבוהה המייצגת הכימי סביב 540 ננומטר; ומכאן, [Hb] מדידות יכולות להתבצע באמצעות ניתוח colorimetric. שיטה זו היא מועסק נרחבת בשל הפשטות שלה, אבל הכימיקלים המועסקים (למשל, KCN ותחמוצת dimethyllaurylamine) הם רעילים לאדם ולסביבה. ערכת המטוקריט מודדת את יחס הנפח של תאי דם אדומים בהשוואת כרך הדם הכוללume דרך ההפרדה צנטריפוגליים; אולם זה דורש נפח דם גדול יחסית (50-100 μl) 4. מדד שיטות spectrophotometry [Hb] בדיוק ללא כל כימיקלים, אבל מדידות באורכי גל מרובים נפח דם גדול נדרשים 5,6. באופן דומה, כמה שיטות אופטיות למדידה [Hb] הוצעו כולל שיטות זיהוי המבוססות על פיזור אור, אבל דיוק המדידה שלהם תלויות מאוד על הדיוק של מודל הדם התיאורטי.
כדי להתגבר על המגבלות האלה, [Hb] שיטות זיהוי המבוססות על אפקט photothermal (PT) של המוגלובין לאחרונה הוצעו 7. Hb, אשר מורכב בעיקר של תחמוצות ברזל, סופג אור ב 532 ננומטר וממיר את אנרגיית האור לחום 8-10. עלייה בטמפרטורה PT זה ניתן לאתר אופטית ידי מדידת שינוי מקדם השבירה (RI) של דגימות דם. Yim et al. reflectometr קוהרנטיות רפאים-תחום מועסקות האופטיותy למדוד את שינוי נתיב באורך אופטי PT בתא דם המכיל 11. למרות השיטה מאפשרת ללא כימיקלים וישיר [Hb] המדידה, השימוש ספקטרומטר ואת הסדר interferometric עלול לעכב המזעור שלה. לאחרונה הציגו חלופה [Hb] שיטת זיהוי, כינת חיישן צילום תרמי פיזור אור זוויתי (PT-AS), אשר מתאים יותר מזעור תקן 12. חיישן PT-AS מנצל את רגישות RI הגבוהה של interferometry פיזור הגב (BSI) כדי למדוד שינויי PT ב RI של דגימת דם בתוך צינור נימים. BSI כבר נוצלו כדי למדוד RI של פתרונות שונים 13-15 וכדי לפקח אינטראקציות ביוכימי בתמיסה חינם 16. חיישן PT-AS מעסיק הסדר אופטי דומה כמו BSI, אך משלב התקנת עירור photothermal למדוד גידול PT של RI בדגימות דם. עקרונות הפעלה של BSI וחיישני PT-AS מתוארים בפירוט במקום אחר
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
ניסויים עם דגימות דם בוצעו ציות לחוקים הרלוונטיים והנחיות מוסדיות. הדגימות היו דגימות דם שיורית כי נרכשו ומעובד בבדיקות קליניות במוסד.
1. הגדרה אופטית PT-AS
הערה: אפשר להשתמש בצינור מייקרו-נימים ריק עבור התקנת PT-AS ראשונית.
- הר צינור מיקרו-נימי ריק בקטרים הפנימיים והחיצוניים של 200 עד 330 מיקרומטר, בהתאמה, ובאורך של יותר מ ~ 5 ס"מ על אביזר צינור נימי. , זמין מסחרית גופי סיבים יכול לשמש אביזר צינור.
- מאובטח לעגן מצביע לייזר 650 ננומטר, כלומר, לחקור מקור האור, להאיר את צינור נימי. אלומת החללית צריכה להיות גדולה יותר מאשר צינור הנימים. הניח מסך (למשל, נייר לבן) מאחורי צינור הנימים להתבונן דפוס תקופתי זוויתי.
- עבור חלק זיהוי, להסיר עדשות שום מצלמת אינטרנט כדי ללכוד את scatt ישירותering דפוס. מקם את המצלמת מאחורי צינור הנימים בזווית של 25-35 מעלות ביחס לכיוון קורה בדיקה. ודא כי הדפוס התקופתי זוויתי המיוצר על ידי צינור הנימים ניתן למדוד עם הגלאי (איור 1). לבחון את הדפוס התקופתי זוויתי באמצע חיישן התמונה כאשר חיישן התמונה ממוקם בצורה נכונה.
- מקם מקור אור עירור PT 532 ננומטר כדי להאיר את צינור הנימים. מקם את מקור אור PT בכל זווית, כל עוד אור עירור PT חופף קרן בדיקה על צינור הנימים ואינו מגיע אל הגלאי ישירות. PT עירור של דגימות דם באמצעות כוח אופטי גבוה בדרך כלל משפר את PT-AS רגישה, כפי שהוא מוביל לשינוי גדול יותר של RI.
- השתמש הכח האופטי הגבוה ביותר של מקור אור עירור PT המועסק. בנוסף, מוודא שנורית עירור PT חופפת את האור החללי על צינור הנימים. השתמש גודל אלומת אור עירור PTלפחות כפול מזה של האור החללי כדי לחמם את נפח החללית כולה.
- מקום מסנן ארוך לעבור מול הגלאי לחסום את אור 532 ננומטר ולמדוד רק האור החללי 650 ננומטר.
- תקן מסוק אופטי בנתיב של אור עירור PT לפני מאיר את צינור הנימים. המסוק האופטי מועסק לווסת את עוצמת אור עירור PT.
2. הכנת דגימת דם
- צייר 6 מיליליטר של דם מלא טרי במצב אנמי לתוך צינורות דגימת דם ethylenediaminetetraacetic חומצה, ומערבב את הדגימות היטב. אין עיבוד אחר נדרש.
- מדוד את דגימות הדם באמצעות חיישן PT-AS תוך 24 שעות ממוצא למנוע קרישה.
3. פרוטוקולי מדידת PT-AS
- טען צינור מיקרו-נימי עם דגימת דם כדי למדוד. מלא את צינור נימים עם הדם דרך פעולת נימים ידי נחת הצינור לתוך ים הדםמַסְפִּיק. היקף המדגם המינימאלי הנדרש למדידה נקבע לפי הקוטר הפנימי של הצינור נימי ואת גודל קרן בדיקה.
- להעסיק צינור בקוטר פנימי של 200 מיקרומטר. גודל אלומת החללית היתה 2 מ"מ בתוצאות נציג, דבר המצביע על כך המדידה יכולה להתבצע עם נפח דגימה של> 63 NL.
- הר צינור הנימים במיקום המיועד שבתוך בית הנורה.
- הפעל את הלייזר החללית 650 ננומטר כדי להאיר את צינור מיקרו-נימי טעון-דם. הדפוס התקופתי זוויתי יש לשים לב עם מצלמת האינטרנט.
- הפעל את הלייזר עירור PT 532 ננומטר כדי להאיר את הצינור.
- הפעל את המסוק האופטי לווסת את עוצמת אור עירור PT ב -2 הרץ.
הערה: הרציונל לבחירת מצב הפעלה זו מתואר דיון וקים ואח '. 12.- הר גלגל מסוק ב במכלול ראש המנוע של המסוק האופטימערכת.
- הפעל את תיבת בקרת מסוק, ולהשתמש ידית השליטה במסוף כדי להגדיר את תדירות האפנון.
- הפעל את המסוק באמצעות ידית שליטה.
- רשום את דפוס תנודות פיזור באמצעות מצלמת 5 שניות בפורמט MPEG-4 (MP4).
4. עיבוד אותות
הערה: עיבוד אותות PT-AS בוצעה באמצעות קוד MATLAB שפותח במעבדה.
- טען את קובץ וידאו כדי לחלץ את התמונות. עבור כל תמונה [ראה איור 2 (א) עבור תמונה מייצגת] יש לקבל את דפוס פיזור בממוצע על ידי חישוב הממוצע של ערכי הפיקסלים לאורך בכיוון האנכי [איור 2 (ב, ג)].
- להעריך את ההתמרה של דפוס פיזור בממוצע, ולחשב את השלב בתדר המרחבי השיא. בצע פעולות אלה עבור כל המסגרות של כל התמונות המוקלטות.
- באמצעות ערכי השלב מתקבלים מכל התמונות, עלילת השלב הזמניתנודות [איור 2 (ד)]. ראוי לציין, כי בשלב משתנה בתדר אפנון PT. קח את ההתמרה של התנודות בשלב במישור הזמן, ולקבל את הגודל בתדר האפנון. איתות זה המכונה PT-כאות [איור 2 (ה)].
- מדוד את [Hb] של דגימת דם על ידי המרת האות PT-AS שלה לתוך המקביל [Hb] באמצעות עקומת כיול כי מתקבל בפרוטוקול 5.
5. PT-AS כיול
- הכינו דגימות דם, שיש [Hb] ערכים המופצות באופן אחיד את טווח הגילוי של החיישן PT-AS (למשל, 0 - 18 גר '/ ד"ל).
- לפני הכיול, לכמת את [Hb] ערכים של דגימות באמצעות נתח המטולוגיה התייחסות. מדוד את אותות PT-AS של הדגימות.
- לגזור עקומת כיול הקשורים [Hb] לאות PT-AS על ידי ביצוע ליניארי לפחות ריבועים להתאים, [Hb] = A [איתותים PT-AS] + B, של experimentaתוצאות l. לקבלת תנאי ההפעלה שצוינו בטבלת 1, היחס בין [Hb] ואת אות PT-AS נמצא [Hb] = 5.13 [אות PT-AS] - 0.09. השתמש בקוד MATLAB לבצע את ההתאמה ליניארי.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Assay המוגלובין בוצע באמצעות חיישן PT-AS, ומידותיו הושוו לאלה מן מנתח המטולוגיה. הניסוי נערך עם עוצמת אור עירור PT של 1.4 W / 2 סנטימטר, תדירות אפנון PT של 2 הרץ, ומדידת זמן של 5 שניות. טבלה 1 מסכמת את תנאי הניסוי. גדלי אלומת אור בדיקת PT העירור היו 5.5 ו -2 מ"מ, בהתאמה. מצלמת האינטרנט רשמה את התמונות בקצב פריימים של 30 פריימים לשנייה. עבור מדידה, דגימות דם אנמית עם שלושה ריכוזים שונים Hb הועסקו. לפני מדידות PT-AS, את [Hb] הערכים של הדגימות נמדדו לראשונה 5.3, 7.5, ו -9.9 גרם / ד"ל ידי מנתח המטולוגיה.
איור 3 (א) מראה את התנודות שלב זמן לשגות נציג דפוסי פיזור זוויתי תחת תאורת PT האור המווסתת. th מידע הושג על ידי לקיחת ההתמרה של דפוס הפיזור זוויתי מדידת תנודות השלב הזמנית בתדר המרחבי השיא. שים לב דגימות דם עם משמרות שלב גדולת תערוכה [Hb] גבוהות. אותות PT-כמקבילים הוערכו והוסבו [Hb] ערכים. Eleven מדידות בוצעו עבור כל דגימה, והממוצע [Hb] ערכים נמצאו 5.46, 7.23, ו 9.85 g / dl, בהתאמה. התוצאות התאימו היטב לאלו שהושגו באמצעות מנתח המטולוגיה [איור 3 (ב)]. ה [Hb] דיוק המדידה של חיישן PT-AS נמצא <0.89 g / dl. תנודות זה עשוי להיות בין שאר מוסברות על ידי התנודות במספר אריתרוציטים בהיקף החללי לבין התנודות העוצמות מקורות אור המועסקים. טבלה 2 מציגה השוואה מפורטת של המדידות PT-כנגד אלו מן מנתח המטולוגיה.
> 
איור 1: סכמטי של חיישן PT-AS. 650 ננומטר חללית האור מצביע ליזר מכוון אל צינור נימי טיעון-דם. האור מפוזר מכן על ידי השפופרת המכיל-הדם, יצירת דפוס תקופתי על מצלמת אינטרנט. עם תאורה עם אור 532 ננומטר, שבו מולקולות המוגלובין להפגין קליטה גבוהה, מולקולות המוגלובין לספוג את אנרגיית האור ולהמיר אותה לחום. עליית הטמפרטורה כתוצאה משנה את RI של דם. מכיוון הדפוס התקופתי זוויתי משתנה עם RI ואת הגודל הפיזי של הצינור, [Hb] בדם הוא לכמת על ידי מדידת שינוי PT זה בדפוס התקופתי זוויתי. מסוק אופטי מועסק להשיג [Hb] מדידה עם יחס אות לרעש גבוה. מסנן בעלות נמוכה פלסטיק ארוך לעבור ממוקם ישירות מול מצלמת האינטרנט כדי לזהות את אור הבדיקה בלבד.k "> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 2: PT-כבדיקות עיבוד אותות. (א) תמונות מצלמות נציג עם אור עירור PT לסירוגין. דפוס פיזור זוויתי משמרות בגלל תגובת PT של מולקולות המוגלובין. (ב) כל תמונה היא בממוצע לאורך בכיוון האנכי (y) כדי לקבל את הדפוס בממוצע. נציג (ג) בממוצע דפוסי מזומנות עירור PT לסירוגין. (ד) הדפוס התקופתי הממוצע ואז עובר טרנספורמציה פורה, ואת השלב בתדר המרחבי השיא נבחן כפונקציה של זמן. תחת תאורת אור PT המווסתת, את השלב של הדפוס התקופתי נע על אפנון התדר. (ה) שפעת השלב נמדדהctuation הוא פורייה- טרנספורמציה, ואת העוצמה שלה מוערכות על אפנון תדר, המכונה האות PT-AS, מומר [Hb]. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 3: PT-AS מדידה של דגימות דם אנמית. (א) תנודות בשלב נציג של דפוסי פיזור זוויתי נמדדו במשך שלוש דגימות דם בתנאים אנמית ([Hb] = 5.3, 7.5, ו -9.9 גרם / ד"ל). דגימות הדם עם גבוה [Hb] ערכים לייצר וריאציות שלב גדולות. (ב) השוואת [Hb] הערכים הנמדדים באמצעות חיישן PT-AS עם אלה מן מנתח המטולוגיה התייחסות. עשר מידות PT-AS בוצעו עבור כל דגימה. ה- ERRאו בר מציין את סטיית התקן. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
| תנאי הניסוי | |
| אפנון תדר PT | 2 רץ |
| עוצמת אור PT | 1.4 W / cm² |
| גודל קרן PT | 5 מ"מ |
| גודל קרן Probe | 2 מ"מ |
| זמן מדידה | 5 שניות |
| רכישה בשיעור פריים | 30 fps |
טבלה 1: Experimeתנאי פתיחות opening סגירות closures.
| מנתח המטולוגיה (g / dl) | PT-AS חיישן | |
| Mean (g / dl) | SD (g / dl) | |
| 5.3 | 5.46 | 0.72 |
| 7.5 | 7.23 | 0.89 |
| 9.9 | 9.85 | 0.84 |
טבלה 2: השוואת [Hb] מדידות על ידי חיישן PT-AS עם אלה על ידי מנתח המטולוגיה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
חיישן PT-AS מייצג שיטה כל-אופטית מסוגלת מדידה ישירה [Hb] של דגימות דם לא מעובד. השיטה מכמתת [Hb] בדם באמצעות תגובת PT הפנימית של מולקולות ההמוגלובין אריתרוציטים. תחת תאורה ידי אור 532 ננומטר, מולקולות המוגלובין לספוג את אנרגיית האור ולייצר חום. עליית הטמפרטורה כתוצאה משנה את RI של דגימת דם. רגישות RI הגבוהה של BSI נוצלה כדי למדוד שינוי RI זה בדם. בעבר הראינו כי חיישן PT-AS מאפשר [Hb] מדידה עם גבול גילוי של 0.12 g / dl פני הטווח של 0.35-17.9 g / dl, אשר ניתן להשוות לזה של מסחרי [Hb] חיישנים בשוק.
תכונה בולטת של חיישן PT-AS היא שהיא אינה דורשת כל נפשית מראש של דגימות דם או כימיקלים. לפיכך, החיישן מאפשר ישירות, מהירות (<5 שניות), ומדידה ידידותית לסביבה. שימוש צינורות מייקרו-נימים מבוססות זכוכית כמו המשך מדגםainer שהופעל [Hb] assay בעלות תפעול נמוכה. היקף מדגם מינימום חיישן PT-AS נקבע לפי הקוטר הפנימי של הצינור נימי ואת גודל קרן מדידה על צינור הנימים. ההערכה היא להיות ~ 63 nl בתוצאות נציג. בהשוואת הכרכים המדגמים הנדרשים המכשירים המסחריים (למשל, 50-200 μl עבור מנתח המטולוגיה ההפניה), חיישן PT-AS מאפשר [Hb] מדידה עם נפח דגימה מופחת באופן משמעותי. מהירה בעלות נמוכה כמה [Hb] שיטות לזיהוי דווחו 11,17,18 אבל עדיין מחייבות את הכרכים המדגמים של 2-10 μl לתפעול.
יש כמה תכונות של יישום חיישן PT-AS תצוינה. יש להבטיח כי הגודל של קרן אור עירור PT הוא לפחות כפול מזה של קרן האור החללי על צינור הנימים. שתי אלומות האור צריכות לחפוף על צינור הנימים, שכן אין או חפיפה חלקית של שתי אלומות האור על הצינור דואר יגרום גם לא או PT-AS בתגובה קטנה. כדאי גם לוודא כי דפוס פיזור זוויתי אינו רווי על הגלאי. התאמת הכיוון דפוס פיזור לאורך בכיוון אופקי או אנכי עשוי להיות נחוץ; אחרת, יש לסובב את התמונה רכשה בשלב עיבוד אותות. שים לב פיזור אור 532 ננומטר PT עירור על ידי שפופרת גם מייצר דפוס פיזור זוויתי על הגלאי. לפיכך, מסנן ארוך לעבור נדרש כדי לחסום את אור 532 ננומטר. חיישן תמונה גדול יותר לוכד דפוסי תקופתי זוויתי יותר. התמרה של הדפוס זוויתי ובכך תייצר אות גבוה בתדר המרחבי המתאים, המאפשר מדידת שלב עם דיוק גבוה. יתר על כן, קצב פריימים גבוה בדרך כלל יביא במדידת PT-AS עם SNR השתפר, שכן הוא מאפשר דגימה יותר של תנודות שלב הזמניות. לכן, השימוש של חיישן תמונה גדול, במהירות גבוהה עם ד פיקסל גבוהensity יתרון.
כמה הערות צריכים להיעשות גם על זמן מדידת אפנון תדר PT. כפי שתואר קים et al. 12, אות PT-AS מתייחסת הגודל של ההתמרה הפורים של תנודות השלב של דפוס הפיזור זוויתי נמדד לפי אפנון תדר PT. הרעש מוגדרת את המשרעת שיא של התמרת פוריה של מדידה שלב לפני עירור PT 12. ה- SNR של האות PT-AS מוערך על ידי חלוקת עוצמת האות PT-AS בגלל הרעש. זמן מדידה כבר בדרך כלל מניבת מדידות עם SNR גבוה, אך מגדיל את זמן assay סך [Hb]. שעת המדידה נקבעה להיות 5 שניות כדי להשיג SNR גדול מ -3 אפילו עבור דגימות דם של [Hb] <1 g / dl. תדירות אפנון PT האופטימלית ניתן למצוא על ידי בחינת SNR של חיישן PT-AS כפונקציה של תדירות אפנון PT. תדירות האפנון האופטימלית עבור הנציגתוצאות resentative נמצאה 2 הרץ. מבצע בתדירות PT אפנון פחות מ -2 הרץ לא לייצר SNR גבוהה בשל רעש בתדר נמוך כגון תנועה מוגזמת של המסוק ורעידות האופטיים.
בהפגנה זו, החיישן PT-AS הודגם בתצורה המעבדתיים באמצעות מצביע לייזר מסחרי ומצלמת אינטרנט. ההתקנה האופטית היא פשוטה, ומכיוון ללא כימיקלים מעורבים, הליכי המדידה פשוטים. מצד השני, יש להדגיש כי החיישן ניתן לארוז פוטנציאל מכשיר כף יד קומפקטי. מקורות אור עבור בדיקה עירור PT יכול להיות מוחלף על ידי דיודות לייזר בעלות נמוכה או דיודות פולטות אור. חיישן התמונה משלימים מיניאטורי metal-oxide-מוליכים למחצה עם המובנה עוצמה חישובית יכול גם להיות מנוצל כגלאי. שילוב רכיבים אלה במארז קטן יעורר פלטפורמה ניידת, ללא כימיקלים, וזולה חדשה [Hb] assay. אניn בנוסף [Hb] assay, עקרון הגילוי של החיישן PT-AS עשוי להתארך עד חישה סמנים ביולוגיים וכימיקלים שונים כי התערוכה התגובות PT. לדוגמא, PT assay של זרחנים אורגניים וחומרי הדברה גם הודגם 19, וניתן למימוש בקלות עם ערכת PT-AS.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 650 nm laser pointer | LASMAC | LED-1 | Probe light |
| Hollow round glass capillaries | VitroCom | CV2033 | Blood sample container |
| Webcam | Logitech | C525 | CMOS optical sensor |
| Optical chopper system | Thorlabs | MC2000-EC | Optical chopper |
| Plastic long-pass filter | Edmund Optics | #43-942 | To reject 532-nm PT excitation light |
| Fiber clamp | Thorlabs | SM1F1-250 | Capillary tube fixture |
| EDTA coated blood sampling tube | Greiner Bio-One | VACUETTE 454217 | Blood sampling & anticoagulating |
| Hematology analyzer | Siemens AG | ADVIA 2120i | Reference hematology analyzer |
References
- 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 methods for hemoglobin measurement in a blood donor setting. Sao Paulo Medical Journal. 117 (3), 108-112 (1999).
- Van Kampen, E., Zijlstra, W. Standardization of hemoglobinometry II. The hemiglobincyanide method. Clin. Chim. Acta. 6 (4), 538-544 (1961).
- Billett, H. H. Hemoglobin and hematocrit. Clinical Methods: The History, Physical, and Laboratory Examinations. 3, (1990).
- Kuenstner, J. T., Norris, K. H., McCarthy, W. F. Measurement of hemoglobin in unlysed blood by near-infrared spectroscopy. Appl. Spectrosc. 48 (4), 484-488 (1994).
- Zwart, A., et al. A multi-wavelength spectrophotometric method for the simultaneous determination of five haemoglobin derivatives. Clin. Chem. Lab. Med. 19 (7), 457-464 (1981).
- Kwak, B. S., et al. Direct measurement of the in vitro hemoglobin content of erythrocytes using the photo-thermal effect of the heme group. Analyst. 135 (9), 2365-2371 (2010).
- Lapotko, D., Lukianova, E. Laser-induced micro-bubbles in cells. International Journal of Heat Mass Transfer. 48 (1), 227-234 (2005).
- Lapotko, D. O. Laser-induced bubbles in living cells. Lasers in surgery and medicine. 38 (3), 240-248 (2006).
- Lapotko, D. O., Romanovskaya, T. yR., Shnip, A., Zharov, V. P. Photothermal time-resolved imaging of living cells. Lasers in surgery and medicine. 31 (1), 53-63 (2002).
- Yim, J., et al. Photothermal spectral-domain optical coherence reflectometry for direct measurement of hemoglobin concentration of erythrocytes. Biosens. Bioelectron. 57, 59-64 (2014).
- Kim, U., et al. Capillary-scale direct measurement of hemoglobin concentration of erythrocytes using photothermal angular light scattering. Biosens. Bioelectron. 74, 469-475 (2015).
- Sørensen, H. S., Larsen, N. B., Latham, J. C., Bornhop, D. J., Andersen, P. E. Highly sensitive biosensing based on interference from light scattering in capillary tubes. Appl. Phys. Lett. 89 (15), 151108 (2006).
- Swinney, K., Markov, D., Bornhop, D. J. Ultrasmall volume refractive index detection using microinterferometry. Rev. Sci. Instrum. 71 (7), 2684-2692 (2000).
- Tarigan, H. J., Neill, P., Kenmore, C. K., Bornhop, D. J. Capillary-scale refractive index detection by interferometric backscatter. Anal. Chem. 68 (10), 1762-1770 (1996).
- Bornhop, D. J., et al. Free-solution, label-free molecular interactions studied by back-scattering interferometry. science. 317 (5845), 1732-1736 (2007).
- Yang, X., et al. Simple paper-based test for measuring blood hemoglobin concentration in resource-limited settings. Clin. Chem. 59 (10), 1506-1513 (2013).
- Zhu, H., et al. Cost-effective and rapid blood analysis on a cell-phone. Lab Chip. 13 (7), 1282-1288 (2013).
- Pogačnik, L., Franko, M. Detection of organophosphate and carbamate pesticides in vegetable samples by a photothermal biosensor. Biosens. Bioelectron. 18 (1), 1-9 (2003).
