[发明专利]基于有限波长法的混沌介质成分浓度光学检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混沌介质成分浓度的检测方法。特别是涉及一种基于有限波长法的混沌介质成分浓度光学检测装置及方法。

背景技术

应用光学方法进行人体内成分检测(如胆红素)主要基于从人体皮肤内部扩散反射回来的光带有皮肤组织成分的信息。人体皮肤组织是具有高散射特性和吸收特性的混沌介质，对于此类混沌介质中成分浓度的光学检测需要有针对性的考虑，检测方法的确定与检测系统的构建主要依据待检测物质及相关干扰因素的光学特性。

以胆红素为例，胆红素(Bulirubin，简称BR)是动物体内血红蛋白等化合物分解代谢的中间体或产物，不仅是一种内源性毒素，也是一种内源性抗氧化剂。胆红素的非正常代谢会引起一系列疾病，如色素型胆结石、高胆红素症以及黄疸等。为了便于更灵敏、实时地监测体内胆红素的浓度，为胆红素的研究提供可靠、准确的数据，人们在研究胆红素的过程中，逐渐建立、完善和发展起来一系列胆红素的定量分析方法。

目前，临床主要采用有创的血清胆红素浓度检测方法，如重氮法、KHC3法、化学氧化法和氧化酶法，其具体检测原理如下。

1)重氮试剂法

重氮试剂法是历史最久、最为经典的方法，目前为止仍应用最广(刘军，王昌富.胆红素的检测方法及其与临床疾病的关系[J].中国康复理论与实践，2007，3，13(3)：273～274；杨荣伟，陈屹一，殷舟.4种总胆红素常规检测方法的比较[J].中国医学检验杂志，2005，4，6(2)：144～146)，100多年来它曾有过无数个版本，但最流行的为J-G法和M-E法。J-G法先利用重氮试剂与胆红素反应，随后在碱性条件下使产生的重氮胆红素变为绿色(本来为红色)而导致了光谱的转移。M-E法在重氮胆红素生成后直接进行比色(红色)。重氮法存在两点缺陷：一是重氮试剂不稳定，它必须由亚硝酸钠和氨基苯磺酸临时生成，生成后最多只能储存2天；二是重氮试剂与结合胆红素即间胆(Bc)和σ胆红素(Bσ)的反应特异性不佳。针对上述缺点，100多年来本法虽然经过无数的改良，但至今仍无满意的结果。

2)氧化酶法

二十世纪八十年代初，研究者们(Kosaka A，Yamamoto C，Morishita Y，et al，Enzymatic determination of bilirubin fractions in serum，Clin Biochem，1987，20(6)：451～458)从土壤中发现并分离出能产生胆红素氧化酶(BOX)的菌株。随后的研究发现，利用胆红素氧化酶，在特定条件下，可以分别测出总胆(TB)、直胆(DB)、σ胆红素(Bσ)以及结合胆红素(Bc)(Kurosaka K，Senba S，Tsubota H，et al，A new enzymatic assay for selectively measuring conjugated bilirubin concentration in serum with use of bilirubin oxidase，Clin Chim Acta，1998，269(2)：125～136)，这为临床有选择性的测量提供了新的方法。氧化酶法测定胆红素具有简单、灵敏度高、特异性好的特点，且不受血清中其他生物分子的影响；缺点是试剂较昂贵，并受酶的稳定性、纯度等的影响。

3)化学氧化法

这类方法主要的有钒酸盐氧化法、亚硝酸钠氧化法(Kojma R，Sasayma Y，Koriyama K，et al，Measurement of serum bilirubin using sodium nitrite as unique oxidizing agent，Rinsho Kagaku(Nippon Rinsho Kagakkai)，1997，26(1)：22～30)、高碘酸氧化法等。因胆红素的四吡咯结构具有还原性，因此从理论上讲各种低分子的无机氧化剂和在一定条件下具有氧化性的各种过渡金属元素都可以氧化胆红素，引起450nm波长吸光度的下降，从而可用于胆红素的测定。此类方法优点是不受溶血、脂血等干扰物质的影响，与氧化酶法比较具有试剂价格低廉，精密度更高的优点，是目前临床检验室测定胆红素更佳的方法，但其实用性还有待进一步提高。

4)其它有创的胆红素检测法