[发明专利]基于红外拉曼超连续漫综合谱的血液鉴别方法

说明书

本发明公开了一种基于红外拉曼超连续漫综合谱的血液鉴别方法。该方法包括仪器启动及超连续谱测试进样；超连续谱激光漫综合光谱测试；拉曼光谱测试进样；红外激光拉曼光谱测试；数据分析及融合；血液鉴别与判定等六个步骤。本发明的有益效果是，硬件采用Y形光纤联接两进两出光纤复用光谱仪，软件上采用红外拉曼光谱与超连续漫综合激光光谱加权叠加，实现光谱数据信息融合。硬件结构和软件分析的鲁棒性使本血液鉴别仪可适用于全血、血浆及血清的自动识别。

技术领域

本发明涉及一种人与动物血液分类仪器及方法,尤其涉及一种基于红外拉曼结合超连续漫综合激光光谱的用于密封试管血液样品非接触式鉴别的方法。

背景技术

目前我国对于血液和其他各类生物材料的海关进出口均采取信用制度，而对各类生物材料的真实性却由于种种原因无法直接检测。特别是涉及血液样品这样的特殊材料，开放式的接触式采样很多时候条件是不被允许的。一方面血液样品可能被检测操作污染；另一方面血液样品自身可能携带的致病因子会对检测人员造成职业暴露。鉴于上述原因，开发血液样品非接触式快速检测技术方法十分急迫。

人类血液与动物全血主成分相似，主要由血细胞和血浆组成，都呈红色，肉眼难以区别，但人与动物血细胞和血浆的形貌和组成是有细微区别的，选用恰当的方法就可以区分人类血液与动物血液。经典的接触式的检测方法可以检测出部分血液参数，可以根据这些血液参数进行不同种属之间的血液鉴别。目前，商用使用较多的血液鉴别产品大都基于流式细胞术，需进行接触式微采样得到血液的代表种属特性的参数。非接触式密封血液鉴别是一个极富挑战的课题，因为大部分物种密封在透明试管中的无论是全血还是血清、血浆等样品，其在紫外、可见、红外谱段，对外所反映的光学特性极其相似，在非采样的检测中，依靠光学的手段分辨极其困难。

首先，试管内封装的血液制品可能含有不同成份的抗凝剂，包括肝素、乙二胺四乙酸盐(EDTA盐)、枸橼酸盐、草酸盐等，此外试管材料可能是石英玻璃或PET塑料等，大部分试管还都贴有标签。这些干扰因素，将严重影响血液的光学性质，使得常用光学及光谱方法在密封试管血液鉴别上无能为力。

鉴于以上原因，开发一种用于人与动物密封试管血液，包括全血、血清、血浆的非接触式分类鉴别仪器及相应方法是急需解决的难题。

针对该问题，本发明提出一种基于红外拉曼结合可见至中红外超连续漫综合激光光谱的用于密封试管血液样品非接触式鉴别的仪器及方法，在红外拉曼光谱检测中采用红外窄线宽拉曼激光器，结合光纤准直及显微物镜聚焦至试管内血液样品，并采用发射接收同轴光纤端面设计采集血液样品后向拉曼散射信号；在超连续漫综合激光光谱检测中，采用宽光谱超连续谱激光源及特殊设计的积分球为核心仪器硬件结构，得到不同样品的漫综合激光光谱数据。本发明的方法结合以上两种激光光谱检测技术，并采用Y形光纤联接两进两出光纤复用光谱仪，实现光谱数据信息融合。建立不同物种、不同试管、不同血液的融合光谱数据库，并基于主成分分析法(principal components analysis，简称PCA)计算这些融合光谱数据得到主成分分析得分图，在得分图中得到人与动物全血、血浆、血清的聚类区域，将这些区域作为鉴别判断标准进行人与动物试管密封血样非接触鉴别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于红外拉曼结合可见至中红外超连续漫综合激光光谱的用于密封试管血液样品非接触式鉴别方法，可进行人与动物全血、血浆及血清的自动识别，满足检测检疫部门对血液制品粗检的需求。

本发明的技术方案是这样来实现的，基于红外拉曼结合超连续漫综合激光光谱的密封血液鉴别仪的硬件系统主要由电源模组、可见谱段光谱仪、红外谱段光谱仪、两进两出光纤、主控及数据分析系统、积分球、试管机械手、连接杆、导轨、机械手运动控制器、样品室外盖板、底板、支架、光源室外盖板、光纤准直接头、激光器尾纤、超连续谱激光器、物镜支架、显微物镜、物镜联接器、光纤准直镜、Y形同轴光纤、光纤联接器、红外窄线宽激光器组成。