[发明专利]用抗荧光干扰解耦算法提高蓝藻原位检测精度的方法

摘要

本发明公开了一种利用抗荧光干扰解耦算法提高蓝藻原位检测精度的方法。本发明方法依托荧光分析法，以藻蓝蛋白作为检测蓝藻生物量的主要色素指标，利用实验室内操作较为简单的荧光分光光度计即可实现测量。利用本发明方法可有效避免叶绿素a、叶绿素b与藻蓝蛋白之间的相互影响，精确监测淡水中蓝藻生物量，为蓝藻水华的预警提供较为精确的藻类生物量数据，为后续蓝藻生物量检测传感器的设计提供理论基础；还可用于荧光法检测荧光色素时最大程度避免多种色素之间的干扰，为科学合理筛选荧光分析中激发光波长与发射光波长提供理论依据；也可在用荧光法检测水体中藻类色素浓度时，建立多元校正反馈式分段线性检测模型，实现对色素浓度的精确检测。

主权项

1.一种利用荧光法检测多种荧光色素时波长的筛选方法，包括如下步骤：(a)利用每种待测荧光色素的标准品建立荧光特征数据库，为：以每种待测荧光色素的固有激发光波长为中心，以2nm的梯度向两侧进行若干次步移，得到若干个激发光波长，而后以步移的激发光波长激发，在荧光分光光度计上扫描发射光谱，扫描的步长为1nm，如此，得到每种待测色素特定的激发光波长和发射光波长组合范围段；然后在每种待测色素特定的激发光波长和发射光波长组合范围段中分别对所有待测色素以步移的激发光波长与发射光波长进行荧光强度的测量，这样得到待测荧光色素的三维荧光数据库，三个维度分别是激发光波长、发射光波长和荧光强度，如此即得所述荧光特征数据库；(b)将步骤(a)所得的荧光特征数据库依次进行如下b1)和b2)的处理，从而确定检测每种荧光色素时最大程度减弱彼此干扰的激发光波长和发射光波长；b1)对所述荧光特征数据库进行预处理，为：剔除异常值与平滑处理；b2)根据耦合控制理论中的相对增益矩阵理论对经步骤b1)预处理后的数据进行如下处理：第一次组合：对于每种待测色素，分别在所述特定的激发光波长和发射光波长组合范围段内部进行激发光波长和发射光波长的不同组合，得到针对每种特定待测色素的若干激发光波长和发射光波长的组合，所有可能的组合构成第一次组合的集合；第二次组合：从所述第一次组合的集合中，针对每种待测色素均选取一个激发光波长和发射光波长的组合出来，进行再次组合，所有可能的组合构成第二次组合的集合；对所述第二次组合的集合中的个体分别进行数据分析，得到各自对应的相对增益矩阵，所有的相对增益矩阵构成相对增益矩阵集合；从所述相对增益矩阵集合中选取最接近对角阵的相对增益矩阵，所述最接近对角阵的相对增益矩阵所对应的激发光波长和发射光波长即为所需的最大程度减弱色素之间干扰的激发光波长与发射光波长。