[发明专利]双光程透射和荧光光谱测量游离血红蛋白含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光谱复杂溶液浓度分析化学计量领域，尤其涉及一种双光程透射和荧光光谱测量游离血红蛋白含量的方法。

背景技术

现有技术中，较为成熟的方式是通过化学检验来检测血袋中游离血红蛋白的含量，具有准确性高的突出优点，但化学检验的方式无法满足快速、非接触、以及无污染的需求，光谱测量由于其非接触、无污染的特性也有可能实现血袋内游离血红蛋白的含量检测。

在光谱检测中，根据朗伯-比尔定律：分别测量各个波长的入射光强I₀和出射光强I，通过公式(1)计算各个波长的吸光度A。∈为物质在某一波长下吸光系数，c为物质的浓度，b为光程长度。

实际上，由于种种原因未能测量入射光强I₀，例如：入射光强I₀太强而难以测量，但如果在入射光强I₀基本稳定不变的情况下，只测量出射光强I也可以得到不错的结果。然而光谱检测由于光源变化的影响以及测量容器的影响难以达到测量需要的精度。

光源的影响主要表现为光谱分布和光强的变化。导致光源变化的原因有很多，如光源电压变化、灯丝老化，环境温度变化等。在光谱分析中，鲜有文献介绍光源对测量精度的影响，以及减小光源强度变化对测量精度影响的方法。在早前的研究中，用定标的方式来消除一些干扰，如用水来定标，但是由于光强过强，实际中难以操作。也有很多学者利用中性衰减片或光纤分光方式测量入射光强I₀。以中性衰减片为例(下面的讨论除非特别说明，均在某个波长上讨论)，测量通过中性衰减片的出射光强Iⁿ，则光源的光强I₀ⁿ可以用吸光度A和出射光强Iⁿ来表示：

然后将被测样品替换中性衰减片，测出样品的出射光强I^S，

注意到所以

式(4)中没有(也即)出现，说明光源的强度(及其光谱)不会影响对样品的测量，只要所有的测量都采用同一中性衰减片校准，即保持lgIⁿ+Aⁿ为恒定常数。

但不同场合很难找到完全一样的中性衰减片，且很难保证样品与中性衰减片的位置一致，给测量增加了难度难以保证测量精度。

针对血液成分的复杂性，单纯的透射光谱得到的是全血的信息，针对性较差，为进一步提高游离血红蛋白的测量精度，结合荧光针对性强的特点，但受到荧光激发光强、光程长和所测成分浓度的影响，导致荧光会有严重的自吸收问题，从而导致得到的荧光光谱具有很强的非线性，不能很好的反应所测物质的特征。

发明内容

本发明提供了一种双光程透射和荧光光谱测量游离血红蛋白含量的方法，增加了游离血红蛋白的信息量，不仅消除了透射光源变化和血袋的影响，且测量针对性强，极大抑制了光谱的非线性影响，提高了血袋内游离血红蛋白含量分析的精度。实现了快速、无污染的血袋内游离血红蛋白的测量，可操作性强。详见下文描述：

一种双光程透射和荧光光谱测量游离血红蛋白含量的方法，所述方法包括以下步骤：

光源的出光光口与光谱接收装置的入射狭缝紧贴血袋且同轴，光源包括透射光源和荧光激发光源，透射光源对血液样品进行透射，荧光激发光源激发游离血红蛋白产生荧光，光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；

位移平台在保证透射光源和荧光激发光源出光光口和光谱接收装置入射狭缝同轴前提下，控制透射光源和荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；

将两个位置处透射光谱的各个波长下光强比值求对数得到吸收光谱，并结合两个位置下的荧光光谱归一化处理，结合化学检验的数据，建立数学模型；

采集未知血液样本两位置处的透射光谱和荧光光谱，将两透射光谱的比值求对数得到的吸收光谱、以及两个荧光光谱归一化后带入数学模型进行计算，得到游离血红蛋白的含量；

所述透射光谱和荧光光谱是引起光谱非线性的因素共同作用下的光谱，增加游离血红蛋白信息量；消除透射光源变化和血袋的影响；抑制光谱的非线性影响；提高血袋内游离血红蛋白含量分析的精度。

其中，位移平台控制透射光源和荧光激发光源移动，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱的步骤具体为：

透射光源和荧光激发光源在位置a处对血液样品分别进行透射和激发，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；

位移平台控制透射光源和荧光激发光源移动至位置b，由光谱接收装置采集透射光谱和荧光光谱；