氯化钠对葡萄糖水溶液近红外光谱的影响

发布时间：2017-12-13 13:32

  本文关键词：氯化钠对葡萄糖水溶液近红外光谱的影响

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【摘要】：人体内钠盐的含量影响血糖代谢且与糖尿病具有较高的相关性。因此,在进行血糖的近红外光谱无创检测时,不仅要考虑血液中大颗粒及大分子物质对光谱的吸收和散射影响,也应从分子结构层面上分析小分子物质对葡萄糖分子结构及其特征吸收的影响。基于声光可调谐滤波器(AOTF)的高精度近红外光谱采集系统,测量并研究了在水溶液环境下氯化钠(NaCl)对葡萄糖分子结构及其近红外特征吸收的影响。首先,测量含有不同NaCl含量的葡萄糖水溶液透射光谱,分别采用纯水和同浓度NaCl样本进行背景修正,实验表明,在水溶液环境中NaCl会改变水分子和葡萄糖分子特征吸收峰的位置和强度;对不含NaCl和含有NaCl的糖水样本分别扣除纯水和同浓度NaCl样本后进行二维相关光谱分析,同步谱的切线谱显示NaCl减弱了葡萄糖分子在1 400和1 520~1 700nm处的特征吸收。最后,通过偏最小二乘回归模型定量分析NaCl对葡萄糖预测精度的影响,发现模型的预测均方根误差随NaCl含量的增加而增大,并且含NaCl的样本与不含NaCl的样本对葡萄糖浓度预测值之差的平均值与加入的NaCl含量近似为线性关系。结果表明,在水溶液环境下NaCl分子会改变葡萄糖分子键状态并影响其特征吸收,从而降低模型的预测精度。若将NaCl含量作为变量因子,有助于提升血糖的近红外光谱无创检测精度。
【作者单位】： 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室;天津大学生物医学检测技术与仪器天津市重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(81471698,81401454,60938002) 国家(863)计划项目(2012AA022602)资助
【分类号】：O657.33;R587.1
【正文快照】： 引言糖尿病是一种由多重因素造成的高血糖代谢紊乱疾病,至今没有彻底根治的医学手段。世界卫生组织推荐患者进行血糖浓度的自我监测,及时调整药物或胰岛素剂量,将血糖浓度控制在合理范围内,进而减少各种并发症的发生和发展[1]。目前,患者一般通过针刺取血,再采用便携式血糖仪

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