用ATR-FTIR光谱法分析生物流体

减弱的总反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)光谱是分析生物流体的绝佳工具。当用IR光刺激样品时,可以通过监测分子键振动来从样品中从样品中提取生物指纹。

医疗保健研究人员和医生对“生物流体活检”感兴趣,因为它们构成了一种微不足道的样品收集技术。Atr-ftir可以用来检查各种生物流体,包括血液,唾液和尿液。可以通过比较生物流体样品之间的光谱差异来区分健康和病人的患者。

在诊断医学中最常使用的生物流体是血液,其中包括血小板,血浆,红细胞和白细胞。血浆或血清经常用于光谱分析,因为两种溶液都可以冷冻以保存。

全血的冷冻过程会导致细胞崩解,血红蛋白具有显着的光谱影响。

如图1所示,血清通过使血液凝结将血细胞和血小板分开,而血浆是一种水溶液,通过在抗凝管中离心分离。血清的使用频率更高,因为它比其他制备方法更有效地去除红细胞。

等离子体与血清。

图1:血浆与血清。图片来源:爱丁堡乐器

可以在MID-IR范围内使用ATR-FTIR(4000 cm–1–400厘米–1)。除了产生快速的结果并作为诊断诊断的简单,低成本的方法外,该过程仅需要微层序列中的样本体积。

在各种疾病研究中,已证明ATR-FTREPROXOCOPOCY可有效,包括癌症,子宫内膜异位症,脑部疾病和病毒感染。1–6

水对生物流体测量的影响

如图2所示,水对IR光谱的影响是生物流体分析的ATR-FTIR缺点。

Atr-ftir频谱。

图2:Atr-ftir频谱。图片来源:爱丁堡乐器

由于其极性,水具有很高的IR响应,当生物流体在利用ATR-FTIR的液相中分析。通常,在研究生物流体时,用户必须等待样品在可见生物谱之前干燥。但是,这减慢了整个采集过程。

使用加热的ATR配件是一种更快,更方便的方法。可以加热样品以使水更快地蒸发,从而减少收集所需的时间。本文使用带有加热的ATR附件的IR5 FTIR光谱仪快速测量血清的光谱。

欧洲杯足球竞彩材料和方法

带有加热ATR辅助的爱丁堡仪器IR5 FTIR光谱仪用于测量人血清白蛋白样品。Diamond是ATR的内部反射元件(IRE),这是由于其高折射率和耐用性而引起的。钻石ATR非常适合加热实验,因为它们的热导热率优势。

爱丁堡仪器IR5 FTIR光谱仪。

图3:爱丁堡仪器IR5 FTIR光谱仪。图片来源:爱丁堡乐器

为了显示加热ATR如何影响干燥时间,将3μL样品移到了ATR上而不会加热,并获得了光谱。事先将ATR加热并在50°C下进行此过程。

IR光谱以4厘米的分辨率收集–1,平均10个光谱,每个光谱的采集持续时间为35秒。

结果与讨论

图4在室温(蓝色)和加热(红色)ATR下两分钟干燥后显示了人血清白蛋白IR光谱。强大的吸水带主导了室温ATR测量光谱,从而掩盖了生物学谱。

在室温(蓝色)干燥2分钟后,ATR-FTIR光谱干燥了2分钟,并加热至50°C(红色)。

图4:在室温(蓝色)干燥2分钟后,ATR-FTIR光谱干燥了2分钟,并加热至50°C(红色)。图片来源:爱丁堡乐器

对于加热的ATR,没有任何水干扰的整个生物学光谱。在蓝光谱在室温下干燥更长的时间后,要充分披露生物学光谱所需的时间将超过15分钟,从而大大减慢了测量吞吐量。

图5列出了血清光谱的带分配,并详细介绍了ATR-FTIR提供的有关生物流体样品中生物成分的关键信息。IR生物谱的高波动区域被认为跨越2600厘米–1和3800厘米–1,而低波动区域(包括双键拉伸和指纹区域)跨度在2000 cm之间–1和500厘米–1

最歧视的数据是在执行大多数诊断的低波动范围内生成的。7

ATR-FTIR光谱具有人血清的带分配。

图5:ATR-FTIR光谱具有人血清的带分配。图片来源:爱丁堡乐器

结论

血清样品的生物指纹突出了IR5对生物流体分析的特殊敏感性。给予IR5加热的ATR辅助,以求解寄生吸水。光谱采集前的干燥时间通过使用加热的ATR而无需牺牲光谱质量而显着缩短。

参考和进一步阅读

  1. soares马丁斯等。(2020)“ FTIR光谱的潜力应用于阿尔茨海默氏病歧视的外泌体:一项试点研究,”J.阿尔茨海默氏症,74(1),第391–405页。
  2. J. Pabico等,(2023)“基于血清的红外光谱在检测乳腺癌中的诊断效率:一种荟萃分析”,”实验室。Med。,54(1),第98–105页。
  3. 等。(2022)“使用基于血液的ATR-FTIR光谱法进行消化道癌的快速而深层诊断”,”生物分子,12(12),第1-15页。
  4. 罗伊等。,(2019年)“光谱学病毒:使用ATR-FTIR光谱法诊断出人类血清的丙型肝炎和C病毒感染,”临床光谱,1,p。100001。
  5. 纳塞尔等。,(2021)“ ATR-FTIR光谱作为诊断的未来:使用生物流体对方法进行系统评价,”应用。光谱。修订版,56(2),第85–97页。
  6. 科科特等。(2022)“ ATR-IR光谱疗法应用于晚期子宫内膜异位症的诊断筛查”,”氧化。医学细胞。长寿,2022年,2022
  7. 罗曼等,(2019年)“使用FTIR和拉曼光谱与化学计量学结合使用化学计量学用于分析生物医学流体中的生物分子:综述,”生物。光谱。成像,8(3-4),第55–71页。

此信息已从爱丁堡仪器提供的材料中采购,审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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    爱丁堡乐器。(2023年,3月10日)。用ATR-FTIR光谱法分析生物流体。Azom。于2023年3月13日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=22517检索。

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    爱丁堡乐器。“用ATR-FTREPROCCOPOPY分析生物流体”。Azom。2023年3月13日。

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    爱丁堡乐器。“用ATR-FTREPROCCOPOPY分析生物流体”。Azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=22517。(2023年3月13日访问)。

  • 哈佛大学

    爱丁堡乐器。2023。用ATR-FTIR光谱法分析生物流体。Azom,2023年3月13日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=22517。

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