【微型光谱仪应用】微型光谱仪在全血分析中的应用

一、背景

       全血分析从古希腊的经验观察发展为现代精准医学工具，历经显微镜发明、分光技术理论突破、自动化计数革命及智能化升级等关键节点，体现了物理学、化学与医学的深度交叉融合。其技术演进始终围绕提升检测效率、扩展临床价值展开，已成为疾病诊断与健康管理不可或缺的支撑手段。

二、应用概述

       即时检测（POC）诊断‌从癌症筛查到病毒检测，光纤光谱学和生物流体学的结合极大地促进了即时检测诊断的发展，光子学技术在应对医疗保健挑战方面发挥着重要作用。

图1 血液吸光度测试装置

       全血样本包括新鲜人血和老化猪血，后者与人血具有相似的特性。这些样本的紫外-可见吸收光谱表明，Ocean ST-UV 可用于监测与衰老和其他指标相关的血液变化（图 2）。

图2 新鲜血液样本（人类），陈年血液样本（猪）

       此外，我们还收集并测量了不同浓度水平的人类和动物全血样本。这些样本的吸光度光谱揭示了单个紫外-可见光吸收光谱中蕴含的大量血液成分信息，以及每个光谱在不同样本之间的差异（图3）。

图3 全血样本的光谱特征可能根据类型（人类与动物）和浓度水平等标准而有所不同

       高铁血红蛋白样本在405nm附近显示出强烈的吸收峰，尽管文献中也报道了高铁血红蛋白在630nm处有一个吸收峰（图3）。高铁血红蛋白是一种氧化的、无功能的血红蛋白，它不能将氧气输送到组织。

图4 高铁血红蛋白吸光度光谱

       由于血红蛋白中血红素基团的分子结合可以在500~600nm之间的光谱上检测到，我们使用 Ocean ST-VIS（350~810 nm）以在该区域获得更好的响应。

三、实验装置

       典型配置如下：

四、结语

       随着世界向个性化医疗和可及性方向发展，对包括光谱仪在内的非侵入性和非破坏性技术用于诊断、治疗和分析疾病的需求将持续增加。从评估比色分析到分析血液成分，Ocean Optics光谱传感工具确保定量测量的准确性和可追溯性。