基于拉曼光谱技术的丙型肝炎病毒感染血清检测

发布时间：2020-05-29 02:50

【摘要】：目的:本项实验研究的目的,是利用拉曼光谱技术对HCV(丙型肝炎病毒)感染患者血清及非HCV感染者血清进行测量得到拉曼光谱。通过光谱分析、数据统计等方法,发现并验证HCV患者血清与非HCV感染者血清之间存在的差异。并初步构建可对两者血清实施诊断鉴别的统计学模型。方法:收集丙型肝炎的感染者血清(374例)与未患丙型肝炎的待测者血清(707例),将血清吸至毛细管内。用拉曼光谱仪在532nm激发波长条件下进行点测量,获得300cm~(-1)-3000cm~(-1)位移范围内拉曼光谱的原始数据。使用自适应迭代重加权惩罚最小二乘法扣除荧光背景,并采用origin2018软件寻找两者拉曼光谱数据之间存在差异,最终利用airpls-pls-svm统计分析构建统计模型。结果:HCV患者血清与非HCV感染者待测血清的拉曼光谱数据于442cm~(-1),509cm~(-1),621cm~(-1),643cm~(-1),755cm~(-1),828cm~(-1),853cm~(-1),876cm~(-1),925cm~(-1),1002cm~(-1),1031cm~(-1),1047cm~(-1),1157cm~(-1),1515cm~(-1),1210cm~(-1),1330cm~(-1),1449cm~(-1),1555cm~(-1)和1670cm~(-1)位移处存在差异,且于1002cm~(-1),1157cm~(-1),1515cm~(-1)位移处差异明显。pls-svm统计模型后,使用待测标本再次检测。根据检测结果绘制ROC曲线评估模型效果:得到特异性97.4249%与灵敏度93.4066%,总判别正确率为96.2963%的实验效果。结论:本项研究表明,HCV患者血清及非HCV感染者血清拉曼光谱之间确实存在差异,且血清拉曼光谱技术结合pls-svm统计分析能够很好地区分待测血清是否为HCV感染者血清。血清拉曼光谱检测技术有望发展为一种无损探测与筛查丙型肝炎病毒感染的临床诊断工具。
【图文】：

新疆医科大学硕士学位论文激光拉曼光谱仪完成所有研究组待测品和对照组待测品的测量何处理的光谱图。将其汇总得到图 1，如图 1 所示：所有红色未扣除荧光背景也未求平均值的原始图像总和，图像形态及峰尽管研究组与对照组二者待测品测试条件完全相同，但可见个分布强度不均，，影响结果分析判断。

图 2 为未扣除背景时所有拉曼数据平均数据Fig 2 Average data for all Raman data when the background is not subtr景对结果判读存在不容忽视的影响。因已知当单色光照射至待激发，使得待测物质分子产生振动，能级发生改变后。将部分出。此时不仅产生待测的拉曼散射光谱，同时也产生相对拉曼0 多倍的荧光光谱。在荧光背景的强烈干扰下，会影响对实际拉读及对比。另外，即使不考虑荧光效果的干扰，单个样本获得况下判读也存在误差或其余各方面因素的影响及干扰的可能性析准确的实验结果。故本实验在数据统计分析开始前，先通过原始图像进行数据转换。目的即为：从待测样品测量获得的原的构成强烈干扰的荧光背景中，扣除荧光背景的影响。有测量的谱线进行拟合。并利用 Matlab 软件，对原始数据均S（自适应迭代重加权惩罚最小二乘）算法扣除荧光背景，获得色线条表现的曲线代表阳性待测组患者血清拉曼光谱，在去荧数据。而红色线条表现的曲线代表的对照组待测血清拉曼光谱
【学位授予单位】：新疆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R512.63;R446.11

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本文编号：2686272