[發(fā)明專利]基于紅外拉曼超連續(xù)漫綜合譜的血液鑒別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610168418.2
• 申請(qǐng)日: 2016-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN105628680B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬雄;劉鵬希;章婷婷;陳學(xué)崗;張志敏;張華明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號(hào): G01N21/65
• 分類號(hào): G01N21/65;G01N21/3577
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

本發(fā)明公開了一種基于紅外拉曼超連續(xù)漫綜合譜的血液鑒別方法。該方法包括儀器啟動(dòng)及超連續(xù)譜測試進(jìn)樣；超連續(xù)譜激光漫綜合光譜測試；拉曼光譜測試進(jìn)樣；紅外激光拉曼光譜測試；數(shù)據(jù)分析及融合；血液鑒別與判定等六個(gè)步驟。本發(fā)明的有益效果是，硬件采用Y形光纖聯(lián)接兩進(jìn)兩出光纖復(fù)用光譜儀，軟件上采用紅外拉曼光譜與超連續(xù)漫綜合激光光譜加權(quán)疊加，實(shí)現(xiàn)光譜數(shù)據(jù)信息融合。硬件結(jié)構(gòu)和軟件分析的魯棒性使本血液鑒別儀可適用于全血、血漿及血清的自動(dòng)識(shí)別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種人與動(dòng)物血液分類儀器及方法,尤其涉及一種基于紅外拉曼結(jié)合超連續(xù)漫綜合激光光譜的用于密封試管血液樣品非接觸式鑒別的方法。

背景技術(shù)

目前我國對(duì)于血液和其他各類生物材料的海關(guān)進(jìn)出口均采取信用制度，而對(duì)各類生物材料的真實(shí)性卻由于種種原因無法直接檢測。特別是涉及血液樣品這樣的特殊材料，開放式的接觸式采樣很多時(shí)候條件是不被允許的。一方面血液樣品可能被檢測操作污染；另一方面血液樣品自身可能攜帶的致病因子會(huì)對(duì)檢測人員造成職業(yè)暴露。鑒于上述原因，開發(fā)血液樣品非接觸式快速檢測技術(shù)方法十分急迫。

人類血液與動(dòng)物全血主成分相似，主要由血細(xì)胞和血漿組成，都呈紅色，肉眼難以區(qū)別，但人與動(dòng)物血細(xì)胞和血漿的形貌和組成是有細(xì)微區(qū)別的，選用恰當(dāng)?shù)姆椒ň涂梢詤^(qū)分人類血液與動(dòng)物血液。經(jīng)典的接觸式的檢測方法可以檢測出部分血液參數(shù)，可以根據(jù)這些血液參數(shù)進(jìn)行不同種屬之間的血液鑒別。目前，商用使用較多的血液鑒別產(chǎn)品大都基于流式細(xì)胞術(shù)，需進(jìn)行接觸式微采樣得到血液的代表種屬特性的參數(shù)。非接觸式密封血液鑒別是一個(gè)極富挑戰(zhàn)的課題，因?yàn)榇蟛糠治锓N密封在透明試管中的無論是全血還是血清、血漿等樣品，其在紫外、可見、紅外譜段，對(duì)外所反映的光學(xué)特性極其相似，在非采樣的檢測中，依靠光學(xué)的手段分辨極其困難。

首先，試管內(nèi)封裝的血液制品可能含有不同成份的抗凝劑，包括肝素、乙二胺四乙酸鹽(EDTA鹽)、枸櫞酸鹽、草酸鹽等，此外試管材料可能是石英玻璃或PET塑料等，大部分試管還都貼有標(biāo)簽。這些干擾因素，將嚴(yán)重影響血液的光學(xué)性質(zhì)，使得常用光學(xué)及光譜方法在密封試管血液鑒別上無能為力。

鑒于以上原因，開發(fā)一種用于人與動(dòng)物密封試管血液，包括全血、血清、血漿的非接觸式分類鑒別儀器及相應(yīng)方法是急需解決的難題。

針對(duì)該問題，本發(fā)明提出一種基于紅外拉曼結(jié)合可見至中紅外超連續(xù)漫綜合激光光譜的用于密封試管血液樣品非接觸式鑒別的儀器及方法，在紅外拉曼光譜檢測中采用紅外窄線寬拉曼激光器，結(jié)合光纖準(zhǔn)直及顯微物鏡聚焦至試管內(nèi)血液樣品，并采用發(fā)射接收同軸光纖端面設(shè)計(jì)采集血液樣品后向拉曼散射信號(hào)；在超連續(xù)漫綜合激光光譜檢測中，采用寬光譜超連續(xù)譜激光源及特殊設(shè)計(jì)的積分球?yàn)楹诵膬x器硬件結(jié)構(gòu)，得到不同樣品的漫綜合激光光譜數(shù)據(jù)。本發(fā)明的方法結(jié)合以上兩種激光光譜檢測技術(shù)，并采用Y形光纖聯(lián)接兩進(jìn)兩出光纖復(fù)用光譜儀，實(shí)現(xiàn)光譜數(shù)據(jù)信息融合。建立不同物種、不同試管、不同血液的融合光譜數(shù)據(jù)庫，并基于主成分分析法(principal components analysis，簡稱PCA)計(jì)算這些融合光譜數(shù)據(jù)得到主成分分析得分圖，在得分圖中得到人與動(dòng)物全血、血漿、血清的聚類區(qū)域，將這些區(qū)域作為鑒別判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人與動(dòng)物試管密封血樣非接觸鑒別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于紅外拉曼結(jié)合可見至中紅外超連續(xù)漫綜合激光光譜的用于密封試管血液樣品非接觸式鑒別方法，可進(jìn)行人與動(dòng)物全血、血漿及血清的自動(dòng)識(shí)別，滿足檢測檢疫部門對(duì)血液制品粗檢的需求。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣來實(shí)現(xiàn)的，基于紅外拉曼結(jié)合超連續(xù)漫綜合激光光譜的密封血液鑒別儀的硬件系統(tǒng)主要由電源模組、可見譜段光譜儀、紅外譜段光譜儀、兩進(jìn)兩出光纖、主控及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、積分球、試管機(jī)械手、連接桿、導(dǎo)軌、機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制器、樣品室外蓋板、底板、支架、光源室外蓋板、光纖準(zhǔn)直接頭、激光器尾纖、超連續(xù)譜激光器、物鏡支架、顯微物鏡、物鏡聯(lián)接器、光纖準(zhǔn)直鏡、Y形同軸光纖、光纖聯(lián)接器、紅外窄線寬激光器組成。