检查血液样本就像查看一本关于人类健康的书的索引。例如，测量血液中胆固醇的浓度可以检测出与胰腺炎和心血管疾病有关的高脂血症，血液中葡萄糖的含量可以作为诊断糖尿病疾病的标准。此外，定量各种血液成分，如白细胞、血小板和无机离子，使筛选炎症、胰腺和肾脏疾病成为可能。在这里，我们的研究小官方manbetx手机版组将目光转向血红蛋白(Hb)。在人体循环时，Hb结合并将氧气输送到器官。因此，血红蛋白([Hb])的浓度是衡量血液携氧能力的重要指标。由于供氧障碍是生命活动的一个严重问题，显著的[Hb]改变可导致肝胆疾病、神经疾病、心血管疾病和内分泌疾病。

图1所示。用于快速直接[Hb]测量的PT-AS传感器原理图。商用激光笔发出的650纳米探针光被指向含有血液的毛细血管。来自试管的散射光的干涉在网络摄像头上产生了一个独特的图案。在532nm光的照射下，Hb具有较高的吸收率，Hb吸收光能并将其转化为热量，导致血液折射率发生变化。这种折射率的光热变化导致散射模式的偏移。对这种散射模式的变化进行量化，可以在未处理的血液样本中实现高精度的[Hb]测量。

我们开发了一种新颖而简单的方法，称为光热角光散射(PT-AS传感器)，无需对血液和化学物质进行任何处理即可测量[Hb]。图1显示了PT-AS传感器的原理图。来自廉价激光笔的650纳米探针光被引导到含有血液的微毛细血管上。然后，光线被散射，在网络摄像头上形成一个独特的图案。这种散射模式随折射率和管的直径而变化。在532nm光的照射下，Hb具有较高的吸收率，Hb吸收光能并将其转化为热量，导致血液折射率发生变化。血液折射率的这种光热变化导致散射模式的改变。监测散射模式的移动可以量化[Hb]。采用微细毛细管作为血液容器形成散射模式，可将测量所需血容量降低至22nL。通过将传感器的测量结果与传统血液学分析仪的测量结果进行比较(图2)，我们对传感器的精度进行了评估，结果显示传感器与血液学分析仪具有很高的相关性(r=0.96)。

图2所示。PT-AS测量值与血液分析仪ADVIA®2120i的比较

PT-AS传感器已准备好应用于现场设置，与传统传感器相比具有明显的优势。不需要对血样或有毒化学物质进行预处理。由于它是由激光笔和网络摄像头等低成本组件组成的，因此它可以作为一种便携式廉价设备来实现。不需要化学品，消除了对用户的潜在危害，降低了运行成本。使用微毛细管进行检测也有助于降低操作成本，不到0.20美元，并显着将血液量减少到纳升级。我们当前实现的总测量时间仅为5秒，适合于快速和即时测试。除了血红蛋白，同样的检测方案也可以用于测量疾病生物标志物，如疟疾的血色素晶体。我们正在继续提高PT-AS传感器的灵敏度，并将其封装在小尺寸中，以便它可以广泛部署到现场环境中。

金义翰和朱哲民
延世大学机械工程学院
大韩民国

出版

利用光热角光散射直接测量红细胞血红蛋白浓度的毛细管尺度。
金宇，宋军，李东，刘顺，金山，黄军，朱超
Biosens Bioelectron, 2015年12月15日

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