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  • 發布時間:2020-06-02 10:26 原文鏈接: 近紅外光譜的醫學應用

      紅外光 近紅外光譜儀(Near Infrared Spectrum Instrument,NIRS)是介于可見光(Vis)和中紅外(MIR)之間的電磁輻射波,美國材料檢測協會(ASTM)將近紅外光譜區定義為780-2526nm的區域,是人們在吸收光譜中發現的個非可見光區。近紅外光譜區與有機分子中含氫基團(O-H、N-H、C-H)振動的合頻和各級倍頻的吸收區一致,通過掃描樣品的近紅外光譜,可以得到樣品中有機分子含氫基團的特征信息,而且利用近紅外光譜技術分析樣品具有方便、快速、、準確和成本較低,不破壞樣品,不消耗化學試劑,不污染環境等優點,因此該技術受到越來越多人的青睞。

      醫學應用

      近紅外光譜技術在許多領域(農業和食品等)檢測中已作為認證的檢測技術,同時在紡織、聚合物、藥物、石油化工、生化和環保等領域也得到了廣泛的應用名。除了早期的應用外,近幾年人們又利用該技術檢測物質的純度,解釋物質的結構,預測、評價生物的某些生理現象及變化,監測一些天體的變化等。尤其近幾年,近紅外光譜技術在醫學領域的許多方面得到了廣泛的應用。

      1. 近紅外光譜分析在中藥分析中的應用

      近紅外光譜技術應用于藥物的鑒別和定性、定量的分析不僅具有快速、方便、準確、非侵入式分析、易于實現生產過程的在線控制等優點,而且可以鑒定某些藥物如光學異構體、具有光學活性物質的純度,因此在藥物的定性鑒定、定量分析、質量控制及在線檢測等方面顯示了巨大的作用。利用近紅外光譜和多變量統計分類技術系統聚類分析、逐步聚類分析、主成分分析和逐步判別等可很好地對藥材和成藥進行定性判別和分類。

      2. 近紅外光譜分析在臨床分析中的應用

      隨著光導纖維及傳感技術的發展,近紅外光譜檢測技術和計算機網絡技術相結合的進一步深入,近紅外光譜技術的非侵入式定性和定量分析成為可能。同時,由于生物體中不同的透明組織對近紅外光具有不同的吸收和散射特性,因此近紅外光對不同的軟組織和變化的組織具有較強的區分能力。根據這種特性,可以利用近紅外光譜法測量組織的某些光學參數從而得到組織的某些生理參數,或者建立某些生理參數和光譜數據的關系,從而可以檢測出組織中的異物或生成二維的圖像;也可監測皮膚組織受外界環境影響的變化;還可用于臨床分析和血液某種成分的測定。近紅外光譜法可以直接對活體組織進行無創傷檢測,使過去無法開展的研究工作成為可能,極大地提高了分析檢測效率。

      注意事項

      近紅外分析技術的一個重要特點就是技術本身的成套性,即必須同時具備三個條件:

      (1)各項性能長期穩定的近紅外光譜儀,是保證數據具有良好再現性的基本要求;

      (2)功能齊全的化學計量學軟件,是建立模型和分析的必要工具;

      (3)準確并適用范圍足夠寬的模型。


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