基于光热调制激光背向散射干涉的生物标志物定量检测技术研究

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生物标志物(Biomarkers)是一种反映系统、器官、组织、细胞等结构或功能发生了变化或存在变化可能性的生化指标,通过对它的测定可获知机体所处的状态。生物标志物可以是特定的细胞、分子或基因、基因产物、酶或激素等,其应用十分广泛。疾病生物标志物的定量检测对于疾病的早期筛查和早期预警具有重要意义,研究疾病生物标志物的定量检测方法已成为研究热点。本文提出了一种新型的光学生物标志物定量检测技术,该技术将光热调制和激光背向散射干涉技术相结合,可用于对生物标志物的定量检测。主要研究内容如下:1.搭建了一套基于光热调制激光背向散射干涉技术的生物标志物定量检测装置,分别选取了特定波长的激光器作为激发光和探测光,基于光热调制激光背向散射干涉理论和酶联免疫吸附法原理,采集探测光的干涉条纹的变化量来实现对生物标志物的定量检测,具有快速、微体积、普适性广等优点。2.通过红色体系溶液和黄色体系溶液对本文所开发的检测系统的性能进行了验证,实验结果表明,检测系统对于红、黄等颜色的显色溶液的定量检测具备一定的可行性与可靠性,并且受到了激发光调制频率、激发光的强度和信号采集时间等因素的影响。3.采用光热调制激光背向散射干涉定量检测技术对急性肾损伤(AKI)标志物NGAL和KIM-1进行了定量检测,结果与酶标仪测定的结果一致。根据3σ方法得出NGAL和KIM-1的检测限分别为0.8978 ng/m L和0.1126 ng/m L,达到了早期诊断的标准,在AKI检测中具有良好的应用潜力,该技术也可拓展至其它生物标志物检测中。
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