血清葡萄糖总胆固醇的FTIR/ATR光谱分析

发布时间：2021-01-16 14:58

　　葡萄糖、总胆固醇是人体重要的生化指标,目前需要采用不同化学方法分别进行测定,需要化学试剂,会产生污染。本文采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）结合衰减全反射（ATR）技术,建立无需化学试剂、直接快速同时测定上述指标的定量分析方法。由于人体血液是含有多组分的复杂体系,直接测量样品的FTIR/ATR光谱时,光谱中含有各种物理噪音和待测指标以外其它组分的干扰,为了消除这些影响、有效提取待测指标的信息,必须研究和建立有效的化学计量学方法,这其中有很多重要的研究内容,如建模样品的选择与模型稳定性、光谱预处理模式的筛选、分析波段的优化等。首先,将全体样品划分为用于建立模型的校正集和独立于建模过程的检验集,所有模型优选在校正集中进行,为了得到稳定可靠的模型,所有结果都是基于校正集中的多个定标集预测集划分得到的,并采用了一种新的定标集预测集的划分方法。其次,建立了基于Savitzky-Golay （SG）平滑和偏最小二乘（PLS）模型的光谱预处理和建模平台,可以大范围同时优选SG平滑模式与PLS因子数。第三,计算葡萄糖水溶液和去离子水的差谱,在指纹区域得到葡萄糖的吸收峰,基于这些吸收峰和多元线性回归（M... 

【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
目录
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容
2 相关背景知识
    2.1 FTIR/ATR原理
        2.1.1 中红外光谱原理
        2.1.2 FTIR/ATR原理
        2.1.3 FTIR/ATR光谱技术定量分析过程
    2.2 光谱分析中的常用化学计量学方法
        2.2.1 光谱预处理方法
        2.2.2 多元线性回归（MLR）
        2.2.3 主成分回归（PCR）
        2.2.4 偏最小二乘回归（PLS）
    2.3 血清葡萄糖和总胆固醇概述
        2.3.1 葡萄糖
        2.3.2 胆固醇
    2.4 本章小结
3 相关的化学计量学方法研究
    3.1 样品集的划分
        3.1.1 校正集中定标集与预测集的划分
        3.1.2 基于多个划分的稳定性分析
        3.1.3 模型评价指标
    3.2 Savitzky-Golay平滑预处理平台的建立
        3.2.1 Savitzky-Golay平滑原理
        3.2.2 Savitzky-Golay平滑模式的扩展及平台构建
    3.3 离散波长模型优化研究
        3.3.1 吸收峰与差谱
        3.3.2 吸收峰扰动模型
        3.3.3 吸收峰补偿模型
    3.4 连续波长模型优化研究
        3.4.1 移动窗口PLS（MWPLS）模型
        3.4.2 基于最佳单段的补偿模型
        3.4.3 基于多个信息区间的组合PLS模型
    3.5 基于样品浓度范围的组合模型研究
        3.5.1 校正集分段建模方法
        3.5.2 样品预测值的决策算法
    3.6 模型检验
    3.7 本章小结
4 实验、材料与测量方法
    4.1 血清样品的采集与理化实验
        4.1.1 血清样品的采集
        4.1.2 理化实验
    4.2 葡萄糖水溶液样品的配制实验
    4.3 FTIR/ATR光谱实验
        4.3.1 实验仪器介绍
        4.3.2 预备实验
        4.3.3 葡萄糖水溶液和血清的光谱实验
    4.4 本章小结
5 结果与讨论
    5.1 样品集的划分
        5.1.1 血清葡萄糖
        5.1.2 血清总胆固醇
    5.2 全谱SG-PLS模型分析
        5.2.1 血清葡萄糖
        5.2.2 血清总胆固醇
    5.3 离散模型优化
        5.3.1 葡萄糖水溶液与去离子水的差谱
        5.3.2 基于葡萄糖吸收峰的扰动模型
        5.3.3 基于葡萄糖吸收峰扰动的补偿模型
    5.4 连续波长模型优化
        5.4.1 MWPLS模型
        5.4.2 血清葡萄糖基于最佳单段的补偿模型
        5.4.3 血清总胆固醇多个信息区间的组合PLS模型
    5.5 基于样品浓度范围的组合模型
    5.6 模型检验
        5.6.1 血清葡萄糖定标模型的检验
        5.6.2 血清总胆固醇定标模型的检验
    5.7 本章小结
6 全文总结
参考文献
附录A 英文缩写词与中英文对照表
附录B 图形和表格
在校期间发表的论文
在校期间参与的项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]糖尿病自我监测的作用[J]. 孙凤军.  中国实验诊断学. 2010(12)
[2]日立7600生化分析仪检测血清镁中的试剂交叉污染及其消除措施[J]. 王传发.  检验医学. 2010(06)
[3]FTIR/ATR光谱应用于甘蔗糖蜜锤度的快速测定[J]. 任小焕,潘涛,陈洁梅,谢军,刘登飞,陈华舟.  光谱实验室. 2010(02)
[4]血糖近红外光谱分析的Savitzky-Golay平滑模式与偏最小二乘法因子数的联合优选[J]. 谢军,潘涛,陈洁梅,陈华舟,任小焕.  分析化学. 2010(03)
[5]基于粒子群优化的波段选择方法在多组分同时测定中的应用[J]. 陶丘博,申琦,张小亚,刘红.  分析化学. 2009(08)
[6]FTIR/ATR光谱应用于人体血液血红蛋白的快速定量分析[J]. 尹浩,潘涛,田佩玲,韩筠,韦相才,张清健,方俊宇,钟泉,冯华.  光谱实验室. 2009(02)
[7]白砂糖色值近红外光谱分析的波段选择[J]. 梁家杰,潘涛,陈星旦,胡愉华,熊德先,林喜令,谢军.  红外技术. 2009(02)
[8]甘蔗初压汁锤度近红外光谱分析的波段优选[J]. 胡愉华,潘涛,陈星旦,梁家杰,陈华舟.  光谱实验室. 2009(01)
[9]健康体检人群体质指数与血压、血糖、血脂的关系[J]. 赵辉,刘颖.  大连医科大学学报. 2008(06)
[10]近红外光谱无创生化检验的可能性[J]. 陈星旦.  光学精密工程. 2008(05)



本文编号：2981030