המעבדה שלנו מפתחת כלים מבוססי אור המספקים מידע אבחוני עבור יישומי בריאות האם. לעתים קרובות אנו משתמשים בספקטרוסקופיה אופטית בגלל שפע המידע הבריאותי שהיא יכולה לספק באופן לא פולשני, כגון ניטור חמצון הדם וריכוז המוגלובין, שניהם פרמטרים פיזיולוגיים חשובים לניטור במהלך ההריון. לחלק מהממיסים במים חלקיקיים יש ספיגה חזקה שיכולה להאפיל על המומסים המעניינים.
יתר על כן, לספקטרום המשתרע על פני אזור VIS-SWIR יש לעתים קרובות הבדלים גדולים בבליעה בטווחי אורכי גל שונים, ועלינו לשנות הגדרות ניסוי עבור אזורים שונים כדי לקבל ספקטרום SNL גבוה. הקושי ברכישת ספקטרום ביולוגי VIS-SWIR תרם לספקטרום בליעה ביולוגי מוגבל שפורסם, ואנו שואפים לפשט תהליך זה. בנוסף, הבנה משופרת של המאפיינים הספקטרליים הספציפיים של כל רכיב ביולוגי תסייע לבחור אורכי גל אופטימליים שיכולים למזער את הטיית הפיגמנטציה של העור הנגרמת על ידי ספיגת מלנין חזקה.
אנו מקווים שהפרוטוקול שלנו יאפשר לחוקרים להרחיב את ספריית VIS-SWIR הנוכחית של בולמים ביולוגיים. תוצאות אלה גם מדגישות את ההשפעה של מלנין על התקנים אופטיים כפונקציה של אורך גל וניתן להשתמש בו כדי לתכנן מערכות עם הטיית פיגמנטציה מינימלית בעור, כגון SWIR. כדי להכין את דגימת המוגלובין מחומצן עם דם אנושי שלם heparinized, פיפטה 1.8 מיליליטר של דם לתוך צינור צנטריפוגה מיקרו.
צנטריפוגו את הצינור במשקל 9.6 גרם למשך 10 דקות, והשליכו כ-850 מיקרוליטר של סופרנאטנט מבלי להפריע לכדור. החזירו את הגלולה לכ-850 מיקרוליטר מים מפורקים, וצנטריפוגה שוב במשקל 9.6 גרם למשך 10 דקות. לאחר הצנטריפוגה האחרונה, כדי ליזה תאי דם אדומים, לבנות מחדש את כדוריות תאי הדם האדומים עם 4.5 מיליליטר של מים deuterated.
אם הגלולה נצמדת לצינור, יש לשטוף עם חלק מהמים כדי לשחרר אותה. באמצעות מחט קצה קהה מזרק, להסיר את תמיסת הדם lysed מן הצינור. לאחר מכן נתקו את מחט החוד הקהה מהמזרק, והשליכו אותה למיכל חדים מסוכן ביולוגית.
לאחר מכן, חברו מסנן מזרק 0.22 מיקרומטר למזרק, וסננו את התוכן לאורך נתיב של 10 מילימטר, זכוכית 3.5 מיליליטר או קובטת קוורץ. אבטחו את הקובטה עם פקק אטום למניעת זיהום. יש לעטוף את הפרפילם סביב הפקק כדי להבטיח אטימה אטומה לחלוטין.
הכינו הפניה על ידי מילוי קובטה נקייה באותו נתיב, אורך ונפח, במים מיובשים למדידות קו בסיס וייחוס. כדי להכין את דגימת המוגלובין deoxygenated, להוסיף dithionite נתרן לתמיסת הדם בקובט. הדקו את הקובטה עם פקק אטום ועטפו את הפרפילם סביב הפקק כדי להבטיח אטימה אטומה.
בזהירות להטות את קובטה מצד לצד עד dithionite נתרן מומס לחלוטין. שימו לב לשינוי הצבע של תמיסת הדם מאדום לאדום סגול כהה יותר. כדי להתחיל, הפעל את מנורת הספקטרומטר ואת הגלאים, המאפשר למערכת להתחמם במשך 5 עד 20 דקות.
נקו את הקוביות עם אתנול באמצעות Kimwipe. עבור ספקטרומטר של קרן כפולה, מקם קוביטות מלאות במים מפורקים כתמיסת ייחוס הן בתא הדגימה והן בתאי הייחוס. בחר את טווח אורכי הגל המתאים ואת הגלאי בהתבסס על האזור הספקטרלי שיש למדוד.
קבל מדידות ייחוס באמצעות פרמטרי ברירת המחדל. לאחר מכן, להחליף את cuvette בתא הדגימה עם cuvette המכיל המוגלובין מחומצן. עברו למצב חי כדי להציג את הספיגה ברציפות בזמן כוונון פרמטרי המדידה.
החל מפרמטרי ספקטרומטר ברירת המחדל, התאם את הקריאות לכל נתון ורוחב פס כדי לקבל ספקטרום בליעה נקי איכותית ללא רוויה. אם שינוי עוצמת אור האירוע, רוחב הפס, זמן החשיפה והקריאות לכל נתון אינו גורם לספקטרום גבוה של יחס אות לרעש, שנה את ריכוז הדגימה, והצב את קוביטת הייחוס בתא הדגימה או הייחוס או באורך הנתיב של הדגימה וההפניה כדי לקבל ספקטרום גבוה של יחס אות לרעש. לאחר מיטוב ההגדרות לדגימה, תעדו את ההגדרות עבור כל ספקטרום שנרכש.
באמצעות ההגדרות הממוטבות, מדדו מחדש באמצעות אותן הגדרות עם פתרון הייחוס בתאי ההפניה והדגימה כדי לקבל את מדידת הייחוס הממוטבת. לאחר מכן, החלף את קוביית הייחוס בתא הדגימה בקובט דגימת המוגלובין מחומצן, ובצע מדידת דגימה אופטימלית. שמור בנפרד את מידות ההפניה והדוגמה.
באמצעות המשוואה הבאה, חשב את הספיגה A על ידי התייחסות למדידת הייחוס כ- I0 ולמדידת הדגימה כ- I.לצורך עיבוד שלאחר העיבוד, פתח תוכנת ניתוח נתונים כגון MATLAB, וטען את מדידות הספיגה שנרכשו מאזורים שונים של הספקטרום. החל מקדם כפל על אזור ספקטרלי אחד כדי לתפור יחד אזורים שונים עם ריכוזי דגימה או אורכי נתיב משתנים. ספקטרום ההמוגלובין המחומצן הראה מתאם חזק עם ספקטרום שפורסם על ידי Prahl, עם שיאי בליעה מובהקים של 415 ננומטר והכפלה בין 540 ל 575 ננומטר באזור הנראה, יחד עם תכונת בליעה רחבה בין 800 ל -1, 100 ננומטר באינפרא אדום הקרוב.
באזור האינפרא אדום הגל הקצר. ספקטרום ההמוגלובין המחומצן הראה ספיגה נמוכה, ככל הנראה בשל תכולת המים השיורית. ספקטרום ההמוגלובין הלא מחומצן הראה מתאם חזק עם הספקטרום של פראהל, הכולל פסגות בולטות ב 430 ננומטר, 560 ננומטר, ו 760 ננומטר, ופסגות קטנות יותר סביב 1, 200 ננומטר, ובין 1, 400 ל 1, 600 ננומטר.
