一种基于太赫兹光谱技术的检测尿液的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及尿液检测领域，具体设及一种基于太赫兹光谱技术的检测尿液的方 法，一种区分不同尿液标本中蛋白质含量的太赫兹光谱分析方法。
【背景技术】
[0002] 尿液检查是临床检验工作中除血液检验外数量最多的检查内容，尿液分析是重要 的检验项目，具有特别的临床诊断及鉴别价值，在临床中帮助医生观察疗效和判断预后。尿 液也是一项无痛苦、容易获得的检验样品。尿液检查对多种临床疾病如泌尿系统疾病、内分 泌系统疾病、循环系统疾病、消化系统疾病、生殖系统疾病等都有重要的临床诊断价值。同 时，尿液检查也是药物监测、正常健康体检等必不可少的检测项目，因此，获得高效、准确、 无化学污染的尿液检查方法对于人类认识自身、医疗保健等都具有重大影响。
[0003] 尿液检查，包括尿常规分析、尿液中有形成分检测、蛋白成分定量测定、尿酶测定 等。尿蛋白检测又是尿液检测中重要的检测项目，多种疾病如糖尿病肾病、肾炎、肾病综合 征都出现不同于正常尿液的阳性尿蛋白，尿蛋白的检测为运些疾病的诊断提供不可缺少的 帮助。生理情况下，尿蛋白正常参考值为阴性。尿蛋白阳性是指做尿常规检查或是24小时尿 蛋白定量检测结果显示有V'。尿蛋白阳性通常提示有肾脏病病变。
[0004] 常见尿蛋白定量检测方法有放射免疫法、酶联免疫法、免疫比浊法和化学发光法 等。目前，传统的肾病病人的尿蛋白的检测方法在临床多采用免疫比浊法进行检测，需要添 加多种化学试剂、具有化学污染，并且检测复杂且成本高。
[0005] 近年来光谱技术的发展推动了其在生物医学领域的应用。Dou等W及Dahu等曾采 用拉曼光谱法对尿液中葡萄糖、尿素、肌酢等成分的含量进行分析。运些尿液光谱分析方法 使用的仪器昂贵、测量时间较长，且未针对尿液多种蛋白中具有重大临床意义的尿微量白 蛋白进行检测，缺乏定量趋势分析。刘伟玲等使用近红外傅里叶光谱仪对葡萄糖、白蛋白及 肌酢单质成分固体粉末配制尿液进行建模分析，未对实际尿样进行分析研究，因此不能保 证所得到的模型的普适性和临床应用性。
[0006] 最近，太赫兹波段自从上个世纪80年代起逐步受到了科学家的重视，并被称为电 磁波谱上的最后一个待开发的波段。太赫兹是指频率范围在0.3??Ζ到lOTHz的电磁波，它填 补了毫米波与红外波之间的空白。太赫兹光谱技术是获得物质结构在太赫兹波段内的物理 化学信息的一个重要手段，由于太赫兹波对有机分子的振动和转动模式敏感，物质的太赫 兹光谱具有指纹性，而且太赫兹时域光谱技术可W同时获得幅值和相位信息，信息量丰富， 且物质的太赫兹光谱是物质的指纹光谱，具有独一无二的特征，并且太赫兹能量低不会引 起生物体的电离等优点，因此非常适合用于物质识别中。基于W上特点，太赫兹技术在物 理、化学、生物等基础自然科学，W及生物医学等研究领域具有广泛的应用前景。
[0007] 国外各个研究组织利用太赫兹测量尿蛋白的研究发展也很缓慢，目前只有利兹大 学的Cunnin曲am等人利用老鼠的尿蛋白单晶获得了吸收光谱，但是缺乏明显的吸收特征 峰，所W难W用运种方法来区分不同的病例。因此，目前国内外尚缺乏快速有效的根据尿液 中尿蛋白检测区分不同病例的光谱方法。
【发明内容】
[0008] 为了克服上述尿液检测方法技术的不足，本发明提供了一种基于太赫兹光谱测量 技术，利用体液在太赫兹福射诱导下的色散变化区分不同肾病病人尿液中蛋白质的相对含 量，该方法解决了衡量尿液状况的物理参数问题;而且不依赖化学试剂的辅助，减少了外在 的化学污染，是一种纯物理的检测方法;方法操作简单，数据处理快速，结果准确。
[0009] 本发明的一种比较不同病人的尿液蛋白含量的检测方法，具有如下有益效果：
[0010] 1)通过本发明中太赫兹光谱方法所得到的体液的色散信息，众多病人尿液中含有 的不同含量的尿蛋白可W从测得的曲线变化率的变化中体现，同时人尿蛋白质中微量变化 也能够体现，运将推动太赫兹光谱技术在人尿蛋白中应用；
[0011] 2)本发明采用的检测方法，免除了目前医学检测中试条膜炔基质的外在影响，而 且检测速度快，检测准确，成本低。
[0012] 3)本发明采用物理学的检测方法，不同于其他化学的尿液检测方法，本发明的检 测方法具有无需添加多种化学试剂，避免化学试剂污染，减少资源浪费等优点。
[0013] 为达到上述目的，本发明提供了一种基于太赫兹光谱技术的人尿液的检测方法。 其包括W下步骤：
[0014] (1)选择短光程的样品池；
[0015] (2)获得不同种类的尿液作为样本；
[0016] (3)利用太赫兹时域光谱装置测量不同尿液的太赫兹光谱；
[0017] (4)对光谱数据处理，计算太赫兹福射在不同尿液体中的色散数据；
[0018] (5)对比正常的与异常尿液的光谱数据，区分各个病例样本。
[0019] 作为优选实施方式，其特征在于：
[0020] 所述步骤（1)的样品池选用高纯度石英样品池，样品池的形状是长方体，上方有密 封盖。样品池的光程控制在不大于0.5mm。
[0021] 所述步骤(2)不同种类的尿液样本是指含有正常人的尿液和异常尿液，异常尿液 选自从糖尿病肾病、肾孟肾炎、膀脫炎、肾脈肿、尿道炎，或肾结核，从患者尿液中，分别选取 1毫升的新鲜尿液封装在分别储放在样品池中。分别选取0.5-3毫升，优选1毫升的各种新鲜 尿液封装在不同样品池中。
[0022] 所述步骤(3)中的太赫兹光谱测量装置是透射型的太赫兹时域光谱系统，测试环 境是样品仓充满氮气的环境，空气湿度小于2%，溫度为18-25°C，样品检测的范围在0.2??Ζ ~2.5THZ。
[0023] 所述步骤(3)中的测量是利用太赫兹脉冲波透过装有尿液的样品池，并测量透射 过去的太赫兹脉冲时域波谱信号，获得的太赫兹光谱数据的特征图是横坐标是时间，纵坐 标是强度的时域数据点。
[0024] 所述步骤(4)中的光谱数据处理是指利用傅里叶变换把时域光谱转化为频域光 谱，再利用基于菲涅尔公式的数据处理模型得到随着太赫兹频率变化的样品的色散曲线。
[0025] 所述步骤(5)为在上述的太赫兹检测范围内，与各种尿蛋白含量的尿液相比较，根 据各个尿液样本的色散曲线来区分不同病例。
[0026] 本发明所提供的利用太赫兹时域光谱检测尿液的方法所采用的太赫兹时域光谱 系统的结构如图1所示，其包括铁蓝宝石飞秒激光器1、时间延迟控制系统2、太赫兹福射产 生装置3、太赫兹福射探测装置4。其中，太赫兹时域光谱装置中的铁蓝宝石飞秒激光器产生 中屯、波长为800nm(纳米），重复频率为82MHz(兆赫兹），脉冲宽度为50f S(飞秒)的激光光源， 输出功率为960mW(毫瓦），通过探测晶体化Te探测脉冲信号，从而对样品信号进行检测。
【附图说明】
[0027] 图1为透射型太赫兹时域光谱光路图。
[0028] 图2为低蛋白含量的尿液的太赫兹测量结果图。
[0029] 图3为较高蛋白含量的尿液的太赫兹测量结果图。
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