新生儿苯丙酮尿症（PKU）荧光筛查系统的研究

发布时间：2020-03-29 14:19

【摘要】： 苯丙酮尿症(PKU)是一种由于人体正常染色体缺陷,造成的新生儿体内苯丙氨酸代谢紊乱性疾病。如果在婴儿出生早期没有得到及时诊断和治疗,在发育过程中,高浓度的苯丙氨酸会严重损害婴儿的神经系统,将导致病儿不可逆的智力障碍,所以对其早期筛查尤为重要。目前国内还没有独立知识产权的PKU检测诊断仪器,本课题的主要目的就是研究一套适合我国国情的PKU筛查系统。本文主要论述以下几个内容: 1.推演了苯丙氨酸与茚三酮的反应机理,在此基础上设计了干血片荧光法苯丙氨酸检测试剂盒的制作方案,提出了增强和稳定荧光的方法。并通过大量临床对比试验,完成了国产新生儿PKU筛查试剂盒的研制。 2.选取新型超亮紫外发光二极管作激发光源,采用不同直径的石英光纤和玻璃光纤束构成Y型传光光路,并利用自聚焦光纤对光线进行准直,使用光电倍增管进行检测,设计成新型光纤荧光新生儿PKU筛查光学系统,并对设计原理进行了理论推演和实验验证。该系统具有结构简单、体积小、重量轻、灵敏度高等特点。 3.采用平行双轨道结构设计,利用两个步进电机驱动,四个传感器定位,设计了标准96孔微孔板精密扫描系统,并兼有对样品混合震荡和恒温反应功能。 4.采用嵌入式PC结构进行PKU检测装置的硬件电路设计,完成对光电检测信号的预处理、A/D转换、扫描驱动、初始定位、微孔板震荡和恒温控制等功能。并基于WINDOWS操作系统,利用VC语言编写控制和数据处理分析软件。系统智能化程度高、便于维护和升级、统计分析功能强并可直接网上上报数据。临床试验表明:本系统性能稳定,操作简单,结果准确,成本低,满足临床筛查要求,为我国PKU的大批量筛查提供了新的快速检测手段。本课题是天津市社会发展基金资助项目,目前已经通过天津市科委项目验收。
【图文】：

激发单重态,三重态,中电子,基态

2-1 基态、激发单重态和三重态中电子分布的去活化处的是不稳定的状态，，它可以通过辐射跃迁失去多余的能量而返回基态。迁过程化过程发生光子的发射。原则上每一个激发在实际中，几乎只观察到分子从最低激发态。由第一电子激发单重态所产生的辐射跃迁的电子激发三重态所产生的辐射跃迁，其变自旋状态，因此这一发射过程的速度比荧跃迁过程下从最低激发态（S1或 T1，）到基态 S0的去包括：内转化（Internal Conversion,IC非辐射跃迁（S1→S0,T2→T1）;系统间交

过程图,辐射过程,有机分子,过程

图 2-2 典型有机分子的重要辐射过程和非辐射驰豫过程，速度常数较小，所以液态溶液中很少观察到磷光。因为在发射荧光部分能量已被消耗，所以发射的荧光能量要比吸收的能量小，也就是波长比吸收的特征波长要长些。光分析法用某些物质被紫外光照射后所产生的、能够反映出该物质特性的荧光物质的定性分析和定量分析的方法称为荧光分析法[48]。任何发射荧光有两个特征光谱：激发光谱和发射光谱，它们是用荧光分析法进行定析的基本参数和依据。荧光激发光谱（简称激发光谱）就是通过测量光通量随波长变化而获得的光谱荧光发射光谱。产生荧光的第一个必物质的分子必须具有与所照射的光线相同的频率，这与分子的结构密二个必要条件是吸收了与本身特种频率相同的能量之后的分子，必须
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：R722.1;TH789

【引证文献】