[发明专利]一种基于时域分辨紫外拉曼荧光谱的冻存血清分析方法

说明书

本发明公开了一种基于时域分辨紫外拉曼荧光谱的冻存血清分析方法，该方法包括样品室恒温、初始定标、升温时域分辨紫外拉曼荧光光谱采集、测试结果分析等四个步骤，用于海关对冻存血清的检测、识别、建库、溯源及保护。本发明的有益效果是，采用了样品室内腔恒温和初始标定方法，提高了测试环境的统一性以及测试的重复性；对冻存血清样品的测试，进行时域序列紫外拉曼荧光谱采集，不同种属的血清在升温过程中，由于粘度、浊度、吸收等特性的差异，其时域序列紫外拉曼荧光谱特性也将有所区别，因此该方法提取的不同种属的时域光谱特征差异将远大于常规单次测量的光谱差异，进而有效提高不同种属血清的识别率。

技术领域

本发明涉及一种激光光谱分析方法，尤其涉及一种采用时域分辨紫外拉曼荧光谱技术的血清分析方法，适用于人与动物冻存血清样品的测试、建库及甄别,属于光电成像领域。

背景技术

在进出口领域，各国对血液制品的进出口大都采取严格控制的措施。由于人与动物的血液成分中含有物种的遗传特性等重要的生物信息，因此对其的进出口管制非常严格，需要特制的仪器设备进行检测。

由于血液制品的特殊性，因此对测试设备的要求是非接触式，以免血液外露造成的变性和对测试人员的危害。现有的血液检测设备大都基于流式细胞术，需要对血样进行抽样、稀释等操作，对检测环境要求高，只能用于精细检测，不适合海关快速通关高速检测的需要。此外，目前国际上血液制品的进出口遵循冻存管保存、通关、运输的规定，即全血、血清等制品必须保存在零下40-80度的环境下进行进出口，所以海关检测的是固态血液的制品。这样，市面上的生物医学设备无法胜任。目前，我国的法律规定禁止人的血液制品出口，允许部分动物血液制品出口，因为，为了防止不法人员将人血混入动物血中进行出口，必须一种能快速区别人与动物冻速血液制品的仪器和方法。

面对这一需求，本发明提出一种采用时域分辨紫外拉曼荧光谱技术的血清分析方法，根据人与动物冻存血清的时域紫外拉曼荧光谱差异，提取时域光谱特征进行模式识别与分类，可快速检测、建库与识别，方便海关进出口检测检疫部门进行冻存人与动物血液制品的溯源、鉴别及保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时域分辨紫外拉曼荧光谱分析方法，可获取人与动物冻存血清的时域分辨紫外拉曼荧光谱，根据对时域光谱的特征提取和模式识别结果，可用于海关对冻存血清的检测、识别、建库、溯源及保护。

本发明是这样来实现的：

本发明提出的基于时域分辨紫外拉曼荧光谱的冻存血清分析方法是在一种冻存血清分析仪上实现的，冻存血清分析仪由机身和装配在机身内的内部组件组成；内部组件主要包括树莓派、紫外拉曼激光器、紫外拉曼探头、光谱仪、样品室、直流稳压电源、触摸屏以及辅助部件；

其中机身除了容纳这些内部组件外，还有机身USB接口、键盘接口、鼠标接口和市电开关；紫外拉曼探头由发射光纤、接收光纤、发射头与接收头组成；辅助部件包括USB供电器、若干USB线、一分二USB线、HDMI线与串口数据线组成；

紫外拉曼探头固定在样品室并伸进内腔，紫外拉曼探头的发射光纤联接激光器光纤输出端口，接收光纤联接光谱仪的光谱仪光纤接口；紫外拉曼激光器通过激光器光纤输出端口输出窄线宽紫外连续激光至发射光纤，发射光纤另一端联接发射头，发射头内部有紫外干涉滤光片，用以进一步压缩紫外激光的线宽，并抑制激光的分频杂光，发射头内部还有紫外聚焦镜，紫外连续激光通过该紫外聚焦镜对内腔内的血清样品进行聚焦，激发的拉曼与荧光后向回波信号通过接收头，导入接收光纤；接收头内有紫外瑞利滤光片，可抑制后向的瑞利散射干扰；内腔内壁涂覆有黑色哑光材料，可消除杂散光的影响；接收光纤的出射光进入光谱仪进行分析；

样品室包括样品架、内腔与恒温器三部分；其中样品架为透明石英玻璃材质，内部用以放置冻存管，冻存管内部装有冷冻血清样品；恒温器安装在内腔内，使样品室的内腔处于一个恒定的室温环境，恒定的温度使得所有测试血清样品与测试环境的温差一致，升温也保持一致，保证了测试环境的统一性；