中红外光谱ATR法测量血糖浓度

1、中红外光谱ATR法测量血糖浓度报告人：李浩专业 ：光学工程学号 ：2007202109研究背景糖尿病是现代疾病中威胁人类健康的第二杀手，其对人体的危害仅次于癌症。临床中是利用生化试剂或酶与血液或血浆发生作用，通过试剂的消耗量或与酶作用后的颜色深浅变化来定性或定量地表示血糖浓度的高低。市场上的家用便携式血糖测量仪，虽然方便、操作简单，但精度不是很高。国内外发展现状 国外研究机构已经做过了大量的基础研究工作，但总体上仍都停留在实验阶段，没有实际的成功应用案例及相关仪器的开发。 我国在这方面的研究起步较晚，能见到的相关论文较少。理论基础 朗伯比尔定律 朗伯定律：一束一定波长的单色光通过一定浓度的均匀

2、溶液时，光强度的减弱与液层（光吸收层）厚度b的增加成正比 比尔定律：一束一定波长的单色光通过溶液层厚度一定且均匀的可吸收光的溶液时，光强度的减弱与溶液浓度的增加c和入射光强度成正比理论基础 当光以大于临界角的角度从光密介质n1传输到光疏介质n2时，会在界面上发生全反射现象。但从微观上讲，根据电动力学,光并不是在界面就发生了全反射，而是有部分光还是进入了光疏介质n2中，这种现象就称为衰减全反射。 衰减全反射测量原理理论基础 经过一次衰减全反射，光透入样品的深度有限，样品对光吸收较少，因此光束能量变化也很小，所得光谱吸收带弱、信噪比差。为了增加吸收峰强度，提高测量信噪比，现代ATR附件采用增加全反

3、射次数的方法使吸收带增强。多重衰减全反射测量装置示意图CO2激光器发射出的激光经机械斩波器调制后由晶体分束器分为透射和反射两束光，透射光作为测量信号穿过置于ATR样品池的样品后由检测器接收，反射光作为参考信号直接射入检测器，两检测器的输出信号经放大器放大后由数据采集卡采集，采集到的数据由LabVIEW程序处理并显示。样品池光路结构数据处理目前实验室条件下主要采用Labview程序和微机进行处理数据，但是也可以采用DSP进行处理，这样测试装置将更独立更接近于应用参考文献H.M.Heise, R.Marbach, Th.Koschinsky, etc. Multicomponent Assay f

4、or Blood Substrates in Human Plasma by Mid-Infrared Spectroscopy and its Evaluation for Clinical Analysis, Applied Spectroscopy, Volume 48, Number 1, 1994H.M.Heise, G. Voigt, P. Lampen, etc. Multivariate Calibration for the Determination of Analytes in Urine Using Mid-Infrared Attenuated Total Refle

5、ction Spectroscopy, Applied Spectroscopy, Volume 55, Number 4, 2001参考文献 沈韬，彭卿，翁诗甫等，傅立叶变换中沈韬，彭卿，翁诗甫等，傅立叶变换中红外光谱法用于非损伤性血糖测定的研红外光谱法用于非损伤性血糖测定的研究，光谱学与光谱分析，第究，光谱学与光谱分析，第16卷，第卷，第3期，期，1996.6 褚小立，袁洪福，王艳斌等褚小立，袁洪福，王艳斌等 遗传算法用遗传算法用于偏最小二乘方法建模中的变量筛选，于偏最小二乘方法建模中的变量筛选，分析化学分析化学, 2001.4, Vol 29, 437-442 王宏，李庆波，刘则毅等王宏，李庆波，刘则毅等 遗传算法在近遗传算法在