Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

En rask og kjemisk fri Hemoglobin analysen med Photothermal Vinkel lysspredning

doi: 10.3791/55006 Published: December 7, 2016

Abstract

Foto-termisk vinkel lysspredning (PT-AS) er en ny optisk metode for måling av hemoglobinkonsentrasjon ([Hb]) av blodprøver. På grunnlag av den iboende fototermiske reaksjon av hemoglobinmolekyler, gjør det mulig for sensoren med høy følsomhet, kjemisk fri måling av [Hb]. [Hb] deteksjonsevne med en grense på 0,12 g / dl i løpet av størrelsesorden 0,35 til 17,9 g / dl er vist tidligere. Metoden kan lett implementeres ved hjelp av billig elektroniske enheter som en laserpeker og et webkamera. Bruken av en mikro kapillarrør som en blodbeholder muliggjør også hemoglobin analysen med en nanoliter stilt blodvolum og en lav driftskostnad. Her er detaljerte instruksjoner for PT-AS optisk oppsett og signalbehandling prosedyrer presentert. Eksperimentelle protokoller og representative resultater for blodprøver i anemiske tilstander ([Hb] = 5,3, 7,5 og 9,9 g / dl) er også gitt, og målingene er sammenlignet med dem froma hematologimaskin. Sin enkelhet i implementering og drift bør sette sitt store adopsjon i kliniske laboratorier og ressursbegrenset innstillinger.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

En blodprøve er vanligvis utføres for å vurdere generelle helse og for å oppdage biomarkører knyttet til visse sykdommer. For eksempel, den kolesterolkonsentrasjonen i blodet tjener som et kriterium for hyperlipidemi, som er nært relatert til hjerte- og karsykdommer og pankreatitt. Blodsukkerinnholdet skal måles ofte, som glukosenivået er forbundet med komplikasjoner som diabetisk ketoacidose og hyperglykemiske hyperosmolar syndrom. Alvorlige sykdommer som malaria, humant immunsviktvirus og ervervet immunsviktsyndrom er diagnostisert med blodprøver, og kvantifiseringen av blodkomponenter inkludert erytrocytter, trombocytter og leukocytter muliggjør screening av bukspyttkjertelen og nyresykdommer.

Hemoglobin (Hb), en kritisk komponent i blod, utgjør rundt 96% av erytrocytter, og transporterer oksygen til organer. Vesentlig endring av sin masse konsentrasjon ([Hb]) kan tyde på megmetabolske endringer, hepatobiliære sykdom og nevrologiske, hjerte- og endokrinologiske lidelser 1. [Hb] er derfor rutinemessig målt i blodprøver. Spesielt anemiske pasienter, dialysepasienter, og gravide kvinner er sterkt anbefalt å overvåke [Hb] som en viktig oppgave 2.

Ulike [Hb] deteksjonsmetoder har derfor blitt utviklet. Hemoglobinet cyanid metode, en av de mest vanlige teknikker for [Hb] kvantifisering, anvender kaliumcyanid (KCN) for å ødelegge det ytre lipid bilaget av erytrocytter 3. Den cyanid hemoglobin produsert av kjemiske utstillinger høy absorpsjon rundt 540 nm; derav, [Hb] målinger kan gjøres via kolorimetrisk analyse. Denne metoden er mye brukt på grunn av sin enkelhet, men de anvendte kjemikalier (for eksempel KCN og dimethyllaurylamine oksyd) er giftig for mennesker og miljø. Hematokrit ordningen måler volumforholdet av røde blodceller sammenlignet med det totale blod volUme gjennom sentrifugering; men det krever en forholdsvis stor blodvolum (50-100 ul) 4. Spektrofotometri metoder tiltak [Hb] presist uten kjemikalier, men målinger ved flere bølgelengder og et stort blodvolum kreves 5,6. Tilsvarende har flere optiske fremgangsmåter for måling av [Hb] er foreslått inkludert påvisningsmetoder basert på lys-spredning, men deres målenøyaktig avhenge sterkt av nøyaktigheten av den teoretiske modell blod.

For å overvinne disse begrensninger har [Hb] påvisningsmetoder basert på effekten fototermiske (PT) av Hb nylig blitt foreslått 7. Hb, som er sammensatt hovedsakelig av jernoksyder, absorberer lys ved 532 nm og omdanner lysenergi til varme 8-10. Denne økningen PT temperaturen kan bli detektert optisk ved å måle en endring i brytningsindeks (RI) av blodprøver. Yim et al. ansatt spektral-domene optisk koherens reflectometry for å måle PT optiske banelengdeendringer i en blod-inneholdende kammer 11. Selv om fremgangsmåten gjør det mulig kjemisk fri og direkte [Hb] måling, kan bruk av et spektrometer og en interferometrisk arrangement hindrer dens miniatyrisering. Vi har nylig presentert en alternativ [Hb] deteksjonsmetode, kalt foto termisk vinkel lysspredning (PT-AS) sensor, som er mer egnet for enheten miniatyrisering 12. PT-AS sensor utnytter den høye RI følsomheten til back-spredning interferometri (BSI) for å måle PT endringer i RI av en blodprøve inne i et kapillarrør. BSI har vært benyttet til å måle RI av ulike løsninger 13-15 og for å overvåke biokjemiske interaksjoner i gratis løsning 16. PT-AS sensor benytter lignende optisk ordning som i BSI, men kombinerer fototermiske eksitasjon oppsett for å måle PT økning på RI i blodprøver. Drifts prinsippene i BSI og PT-AS sensorer er beskrevet i detalj andre steder

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Eksperimenter med blodprøver ble utført i samsvar med gjeldende lover og institusjonelle retningslinjer. Prøvene var de gjenværende blodprøver som hadde blitt ervervet og behandlet i kliniske tester ved institusjonen.

1. PT-AS Optisk Setup

MERK: Man kan bruke en tom mikro kapillarrør for en innledende PT-AS oppsett.

  1. Montere en tom mikro kapillar-rør med indre og ytre diameter på 200 um og 330, henholdsvis, og en lengde som er større enn ~ 5 cm på et kapillarrør armatur. Kommersielt tilgjengelige fiber armaturer kan brukes som røret fiksturen.
  2. Trygt forankre en 650 nm laserpeker, dvs. sondere lyskilde, for å belyse kapillarrør. Prøvestrålen bør være større enn kapillarrøret. Plasser en skjerm (for eksempel hvitt papir) bak kapillærrøret å observere en vinkel periodisk mønster.
  3. For påvisning del, fjerne linsene i et webkamera for å direkte fange scattering mønster. Plasser webkamera bak kapillarrør i en vinkel på 25-35 ° i forhold til sondestrålen retning. Sikre at vinkel periodisk mønster frembringes av kapillarrøret kan måles med detektoren (figur 1). Observere den vinkelmessige periodisk mønster i midten av bildesensoren når bildesensoren er riktig plassert.
  4. Plasser en 532-nm PT eksitasjon lyskilde for å lyse opp kapillarrør. Plasser PT lyskilden som helst vinkel, så lenge PT eksitasjonslyset overlapper med sondestrålen på kapillarrøret og ikke når detektoren direkte. PT eksitasjon av blodprøver ved hjelp av høy optisk effekt vanligvis forbedrer PT-AS følsomhet, da det fører til en større endring i RI.
    1. Bruke den høyeste optiske effekten av det anvendte PT eksitasjonslyskilde. I tillegg må det påses at PT eksitasjonslyset overlapper sonden lyset på kapillarrøret. Bruke en bjelke størrelse av PT eksiteringslysetminst to ganger den av sonden lys for å varme opp hele sonden volum.
  5. Plasser en langpassfilter foran detektoren for å blokkere 532 nm lys og måle bare for 650 nm lys sonde.
  6. Installere en optisk helikopter i banen av PT eksitasjonslys før belysning av kapillarrøret. Den optiske chopper anvendes for å modulere PT eksitasjon lysintensitet.

2. Blood Prøvepreparering

  1. Tegn 6 ml fersk hel blod i blodfattig tilstand i ethylenediaminetetraacetic sure blodprøverørene, og bland prøvene også. Ingen annen behandling er nødvendig.
  2. Måle blodprøver ved hjelp av PT-AS sensor i løpet av 24 timer av ekstraksjon for å forhindre koagulering.

3. PT-AS Måleprotokoller

  1. Laster en mikro-kapillarrør med en blodprøve for å måle. Fyll kapillarrør med blodet gjennom kapillærvirkning ved å plassere røret i blod srikelig. Den minimale prøvevolum som er nødvendig for målingen er bestemt av den indre diameteren av kapillarrøret og sondestrålen størrelsen.
    1. Anvende et rør med en indre diameter på 200 um. Prøvestrålen Størrelsen var 2 mm i de representative resultater, noe som tyder på at målingen kan utføres med et prøvevolum på> 63 nl.
  2. Monter kapillarrør på anvist plass i ligaen.
  3. Slå på 650 nm sonde laser for å lyse opp blod lastet mikro-kapillarrør. Vinkel periodisk mønster bør observeres med webkameraet.
  4. Slå på 532-nm PT eksitasjon laser for å belyse røret.
  5. Kjøre den optiske helikopter for å modulere intensiteten av eksitasjonslyset PT på 2 Hz.
    MERK: Begrunnelsen for valg av denne driftstilstand er beskrevet i Diskusjon og Kim et al. 12.
    1. Monter et helikopter hjulet i motorhodet av den optiske choppersystem.
    2. Slå på helikopteret kontrollboksen, og bruke kontrollknappen på konsollen for å sette modulasjonsfrekvensen.
    3. Kjør helikopter ved hjelp av bryteren.
  6. Spill den varierende spredning mønsteret via webcam i 5 sek i MPEG-4 (mp4) format.

4. Signal Processing

MERK: PT-AS signalbehandling ble utført ved hjelp av en lab-utviklet MATLAB kode.

  1. Last videofilen til å trekke ut bildene. For hvert bilde [se figur 2 (a) for et representativt bilde], oppnå den gjennomsnittlige spredningsmønsteret ved å beregne gjennomsnittet av bildeelementverdiene langs den vertikale retningen [Figur 2 (b, c)].
  2. Evaluere Fourier-transformasjonen av den gjennomsnittlige spredningsmønster, og beregne fasen på toppen romfrekvens. Utføre disse operasjonene for alle rammene av alle innspilte bilder.
  3. Ved hjelp av fase verdier hentet fra alle bildene, plotte tinning fasesvingning [Figur 2 (d)]. Legg merke til at fase svinger ved PT modulasjonsfrekvensen. Ta Fourier-transformasjonen av fasen svingninger i tidsdomenet, og få den størrelse ved modulasjonsfrekvensen. Dette signalet blir referert til som PT-AS signal [Figur 2 (e)].
  4. Mål [Hb] fra en blodprøve ved å omdanne dens PT-AS signal til den tilsvarende [Hb] ved hjelp av kalibreringskurven som oppnås i protokoll 5.

5. PT-AS Calibration

  1. Forbered blodprøver, har [Hb] verdier som er jevnt fordelt i deteksjonsområdet til PT-AS-sensor (for eksempel 0-18 g / dl).
  2. Før kalibrering, kvantifisere [Hb] verdier av prøvene ved hjelp av et referanse hematologimaskin. Måle PT-AS signaler av prøvene.
  3. Utlede et kalibreringskurve som relaterer [Hb] til PT-AS signal ved å utføre en lineær minste kvadraters metode, [Hb] = A [PT-AS signal] + B, av Experimental resultater. For de driftsbetingelser som er angitt i tabell 1, ble forholdet mellom [Hb] og PT-AS signal funnet å være [Hb] = 5,13 [PT-AS signal] - 0,09. Bruk MATLAB kode for å utføre den lineære tilpasning.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

En hemoglobin-analyse ble utført ved hjelp av PT-AS sensor, og dens målinger ble sammenlignet med de fra en hematologianalysator. Eksperimentet ble utført med en PT eksitasjonslys intensitet på 1,4 W / cm 2, PT module frekvens på 2 Hz, og tidsmåling av 5 sek. Tabell 1 oppsummerer forsøksbetingelsene. Strålen størrelser av sonden og PT eksitasjonslys var 5,5 og 2 mm, henholdsvis. Webkameraet spilt inn bilder i en bildefrekvens på 30 bilder i sekundet. For måling ble det blodfattige blodprøver med tre forskjellige Hb-konsentrasjoner som anvendes. Før PT-målinger AS, ble [Hb] verdiene av prøvene først målt som 5,3, 7,5, og 9,9 g / dl ved den hematologianalysator.

Figur 3 (a) viser representative time-lapse fase svingninger i vinkelspredningsmønster i henhold til det modulerte lys PT belysning. ther informasjonen ble innhentet ved å ta Fourier transform av vinkel spredning mønster og måling av tidsmessige fase svingninger på toppen romlig frekvens. Merk at blodprøver med en høyere [Hb] utstillingen større faseskift. De tilsvarende PT-AS-signaler ble evaluert og omdannet til [Hb] verdier. Elleve målinger ble utført for hver prøve, og de midlere [Hb] verdiene ble funnet å være 5,46, 7,23, og 9,85 g / dl, respektivt. Resultatene stemte godt til de som ble oppnådd ved bruk av hematologianalysator [Figur 3 (b)]. Den [Hb] målenøyaktighet av PT-AS sensor ble funnet å være <0,89 g / dl. Denne variasjonen kan være delvis forklares av antall svingninger av erytrocytter i sonden volumet og intensiteten svingninger av de benyttede lyskilder. Tabell 2 viser en detaljert sammenligning av PT-AS målinger mot de fra hematologimaskin.

> Figur 1
Figur 1: Skjematisk av PT-AS sensor. 650 nm sonde lys fra en laserpeker er rettet mot et blod-loaded kapillarrør. Lyset blir så spredt av blod-inneholdende rør, generering av et periodisk mønster på et webkamera. Ved belysning med 532 nm lys, hvor Hb molekyler utviser høy absorpsjon, Hb molekyler absorberer lys energi og konvertere den til varme. Den resulterende temperaturøkning endrer RI av blodet. Fordi vinkel periodisk mønster varierer med RI og den fysiske størrelsen av røret, [Hb] i blodet kvantifisert ved å måle denne PT endring i vinkel periodisk mønster. En optisk hakkeren blir anvendt for å oppnå [Hb] måling med et høyt signal-til-støy-forhold. En lav-kost plast lang pass filter er plassert rett foran webkameraet til å oppdage bare sonden lys.k "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2: PT-AS signalprosesseringsprosedyrer. (A) Representative webkamera bilder med PT eksitasjon lyset på og av. Vinkelspredningsmønsteret flyttes på grunn av PT responsen av Hb-molekyler. (B) Hvert bilde blir midlet langs den vertikale (y) retning for å oppnå den gjennomsnittlige mønster. (C) Representant i gjennomsnitt periodiske mønstre med PT eksitasjon av og på. (D) Et gjennomsnitt periodisk mønster blir så Fourier-transformeres, og fasen på toppen romlig frekvens som er undersøkt som en funksjon av tid. Under det modulerte lys PT belysning, fasen for den periodiske mønster svinger ved modulasjonsfrekvensen. (E) Den målte fasen influensactuation er Fourier-transformert, og dens størrelse evaluert ved modulasjonsfrekvensen, referert til som den PT-AS signal blir omdannet til [Hb]. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3: PT-AS måling av anemiske blodprøver. (A) Representative fase svingninger i vinkelspredningsmønster, målt i tre blodprøver i anemiske tilstander ([Hb] = 5,3, 7,5 og 9,9 g / dl). Blodprøvene med høyere [Hb] verdier gir større fasevariasjoner. (B) Sammenligning av [Hb] verdiene som er målt ved hjelp av PT-AS sensor med de fra referanse hematologianalysator. Elleve PT-AS målinger ble utført for hver prøve. den erreller bar betegner standardavviket. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

eksperimentelle forhold
PT modulasjon frekvens 2 Hz
PT lysintensitet 1,4 W / cm²
PT bjelke størrelse 5 mm
Probe bjelke størrelse 2 mm
måling tid 5 sek
Frame oppkjøpet sats 30 fps

Tabell 1: Experimental forhold.

Hematologimaskin (g / dl) PT-AS Sensor
Mean (g / dl) SD (g / dl)
5.3 5,46 0,72
7.5 7,23 0,89
9.9 9,85 0,84

Tabell 2: Sammenligning av [Hb] målinger av PT-AS sensor med de av hematologianalysator.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

PT-AS sensoren representerer en all-optisk metode er i stand til direkte [Hb] måling av ubehandlede blodprøver. Metoden kvantifiserer [Hb] i blodet ved hjelp av den iboende PT responsen av hemoglobinmolekyler i erytrocytter. Under belysning ved 532 nm lys, Hb molekyler absorberer lys energi og produserer varme. Den resulterende temperaturøkning endrer RI av blodprøven. Den høye følsomheten til RI BSI ble benyttet for å måle denne RI forandring i blod. Tidligere viste vi at PT-AS sensor muliggjør [Hb] måling med en deteksjonsgrense på 0,12 g / dl i intervallet 0,35 til 17,9 g / dl, som er sammenlignbar med den til kommersielle [Hb] sensorer på markedet.

Et bemerkelsesverdig trekk ved PT-AS sensor er at det ikke krever noen forbehandling av blodprøver eller kjemikalier. Derfor gjør at sensoren direkte, rask (<5 sek), og miljøvennlig måling. Anvendelsen av glass-baserte mikrokapillære rør som prøve fortsainer aktivert [Hb] analysen til en lav driftskostnad. Den minimale prøvevolum i PT-AS sensor bestemmes av den indre diameter av kapillar-røret og bjelken størrelsesmåling på kapillarrøret. Det er anslått til å være ~ 63 nl i de representative resultater. I sammenligning med de prøvevolum som kreves i de kommersielle instrumenter (f.eks 50-200 ul for referanse hematologianalysator), gjør det mulig for PT-AS sensor [Hb] måling med en betydelig redusert prøvevolum. Flere hurtig og med lave kostnader [Hb] deteksjonsteknikker er blitt rapportert 11,17,18 men likevel krever prøvevolumer på 2-10 ul i drift.

Flere funksjoner i PT-AS sensor implementeringen bør bemerkes. Man bør sørge for at størrelsen av PT eksitasjon lysstrålen er minst det dobbelte av den sonde lysstråle på kapillarrøret. De to lysstråler skal overlappe på kapillarrøret, som ikke eller delvis overlapping av de to lysstråler i hee røret vil resultere i enten ingen eller en mindre PT-AS respons. Man bør også sørge for at vinkel spredning mønsteret ikke er mettet på detektoren. Justering av spredningsmønsteret retningen langs den horisontale eller vertikale retning kan være nødvendig; Ellers bør den ervervede bildet dreies i signalbehandlingstrinn. Legg merke til at spredning av 532-nm PT eksitasjonslys av røret genererer også en vinkelspredningsmønster på detektoren. Således er en langpassfilter som kreves for å blokkere 532 nm lys. Større bildebrikke fanger opp mer kantete periodiske mønstre. Fourier-transformasjonen av den vinkelmessige mønsteret vil således frembringe høyere signal i den tilsvarende romlig frekvens, noe som gjør at fasemålingen med større presisjon. Dessuten ville en høyere bildefrekvens typisk resultere i en PT-AS måling med en forbedret SNR, som det muliggjør mer prøvetaking av tidsmessige fase svingninger. Derfor er anvendelsen av en stor, high-speed bildesensor med en høy piksel density er en fordel.

Noen kommentarer skal også gjøres på måletiden og PT modulasjonsfrekvens. Som beskrevet i Kim et al. 12, refererer PT-AS signal til størrelsen av Fourier-transformasjonen av fase svingninger av vinkelspredningsmønster målt ved den PT modulasjonsfrekvensen. Støy er definert som toppamplitude av Fourier-transformasjonen av fasemålingen før PT eksitasjon 12. SNR av PT-AS-signalet blir evaluert ved å dividere størrelsen av PT-AS signal av støy. En lengre tidsmåle gir typisk målinger med en høyere SNR, men øker den totale [Hb] assay tid. Måletiden ble satt til å være 5 sek for å oppnå en SNR som er større enn 3 til og med for blodprøver av [Hb] <1 g / dl. Den optimale PT modulasjonsfrekvens kan bli funnet ved å undersøke SNR av PT-AS sensoren som en funksjon av PT modulasjonsfrekvensen. Den optimale modulasjon frekvens for representative resultater ble funnet å være 2 Hz. Drift med en PT modulasjonsfrekvens mindre enn 2 Hz produserte ikke en høy SNR på grunn av lav-frekvensstøy slik som overdreven bevegelse av den optiske helikopteret og vibrasjon.

I denne demonstrasjonen ble PT-AS sensor demonstrert i en benkeplate Bøk konfigurasjon ved å bruke en kommersiell laserpeker og webkamera. Den optiske oppsettet er grei, og fordi ingen kjemikalier er involvert, de måleprosedyrer er enkle. På den annen side bør det understrekes at sensoren kan potensielt bli pakket i en kompakt håndholdt enhet. Lyskildene for sonde og PT eksitasjon kan erstattes av lavkostlaserdioder eller lysdioder. En miniatyrisert Complementary Metal Oxide-halvleder-bildeføler med innebygget databehandlingskraft kan også benyttes som en detektor. Integrere disse komponentene i en liten formfaktor vil generere en ny bærbar, kjemisk fri, og rimelig plattform for [Hb] analysen. Jegn tillegg til [Hb] assay, kan deteksjonsprinsipp av PT-AS sensor bli utvidet til å avføle forskjellige biomarkører og kjemikalier som utviser PT responser. For eksempel har PT-test av organofosfater og pesticider også blitt demonstrert 19, og kan lett realiseres med PT-AS ordningen.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. Van Kampen, E., Zijlstra, W. Standardization of hemoglobinometry II. The hemiglobincyanide method. Clin. Chim. Acta. 6, (4), 538-544 (1961).
  4. Billett, H. H. Hemoglobin and hematocrit. Clinical Methods: The History, Physical, and Laboratory Examinations. 3, (1990).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. Lapotko, D., Lukianova, E. Laser-induced micro-bubbles in cells. International Journal of Heat Mass Transfer. 48, (1), 227-234 (2005).
  9. Lapotko, D. O. Laser-induced bubbles in living cells. Lasers in surgery and medicine. 38, (3), 240-248 (2006).
  10. 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).
  11. Yim, J., et al. Photothermal spectral-domain optical coherence reflectometry for direct measurement of hemoglobin concentration of erythrocytes. Biosens. Bioelectron. 57, 59-64 (2014).
  12. Kim, U., et al. Capillary-scale direct measurement of hemoglobin concentration of erythrocytes using photothermal angular light scattering. Biosens. Bioelectron. 74, 469-475 (2015).
  13. 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).
  14. Swinney, K., Markov, D., Bornhop, D. J. Ultrasmall volume refractive index detection using microinterferometry. Rev. Sci. Instrum. 71, (7), 2684-2692 (2000).
  15. 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).
  16. Bornhop, D. J., et al. Free-solution, label-free molecular interactions studied by back-scattering interferometry. science. 317, (5845), 1732-1736 (2007).
  17. Yang, X., et al. Simple paper-based test for measuring blood hemoglobin concentration in resource-limited settings. Clin. Chem. 59, (10), 1506-1513 (2013).
  18. Zhu, H., et al. Cost-effective and rapid blood analysis on a cell-phone. Lab Chip. 13, (7), 1282-1288 (2013).
  19. Pogačnik, L., Franko, M. Detection of organophosphate and carbamate pesticides in vegetable samples by a photothermal biosensor. Biosens. Bioelectron. 18, (1), 1-9 (2003).
En rask og kjemisk fri Hemoglobin analysen med Photothermal Vinkel lysspredning
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kim, U., Song, J., Ryu, S., Kim, S., Joo, C. A Rapid and Chemical-free Hemoglobin Assay with Photothermal Angular Light Scattering. J. Vis. Exp. (118), e55006, doi:10.3791/55006 (2016).More

Kim, U., Song, J., Ryu, S., Kim, S., Joo, C. A Rapid and Chemical-free Hemoglobin Assay with Photothermal Angular Light Scattering. J. Vis. Exp. (118), e55006, doi:10.3791/55006 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter