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国产中红外光纤的研制及其在肿瘤检测方面的应用研究

 

本文运用红外光谱-中红外光纤联用技术,采用国产中红外光纤,并将其进行改装,对部分正常及肿瘤组织进行了红外光谱的比较研究,实验结果表明国产光纤同样可以用来进行肿瘤的检测。

癌症的治疗在很大程度上取决于疾病的早期诊断。振动光谱法能从分子水平上揭示正常组织和癌组织之间存在的差异,被用来进行肿瘤的早期检测。尤其是红外光谱-中红外光纤技术联用,将光纤探头组装在内窥镜或组织活检仪器上,使对人体体表、腔体和体内疾病进行实时、在体、原位检测成为可能。但是中红外光纤由于对材料要求苛刻,难于制备,国际上也只有很少几种产品,如Spectra-Tech公司的中红外光纤,虽然光损耗较低,但在2300~2200cm-1范围内由于SeH振动而完全吸收,弯曲度较小,使用不便。因此发展国产中红外光纤来进行肿瘤的早期检测是十分必要的。

实验

红外光谱由国产中红外光纤与美国NicOIet公司生产的aagna-IR750红外光谱仪联用测定。光谱仪部分采用aCT检测器、KBr分束器,4cm-1分辨率,32次扫描。我们采用的国产中红外光纤为上海硅酸盐所制备的单根卤化银(AgCLxBr1-x)光纤,直径为lmm左右,具有柔软性。光纤部分是由两根光纤改进为一根裸光纤进行样品的光谱测定。

结果与讨论

  1. 当用两根光纤(上海光纤)测定单光束光谱时,由于光纤接点多而能量损耗。因此我们将光纤进行改装,改装后的裸光纤所测的单光束光谱如图l(b),可以看出在3000cm-1以下可以很好的透光,与两根光纤相比能量损耗减小;也就是说,它的工作范围为3000cm-1以下。
  2. 裸光纤为一条光纤,中间有一段裸露可以用来直接测量样品,整个光纤长l.5~l.8m,在中间裸露部分作为探头直接用于光谱测量。
  3. 可以看出新的设计中主要是将两根光纤换成了一根光纤,并将其裸露出一部分作为ATR探头,而直接测定样品;这样减少了光纤的接点而减少了能量损耗,提高了光谱的信噪比,从而提高光谱质量。
  4. 裸光纤测定的水及水1乙醇为31l的红外光谱。可以看出对水、乙醇体系,国产中红外光纤可以得到很好的光谱。水和乙醇的特征吸收峰都出现在光谱中:对水本身光谱,其变角振动出现在l636cm-1;对水乙醇混合体系,水的变角振动位移至l647cm-1;出现了乙醇的CH2变角以及ll00~l000cm-1范围内的C—0伸缩振动等峰。图4为裸光纤对结肠正常及结肠肿瘤样品的测定结果。
  5. 与正常组织相比,结肠肿瘤组织的l745cm-1峰相对强度降低,酰胺!带向低波数位移至l640cm-1,酰胺"带的相对强度降低,出现了l344cm-1的峰,与我们以前所做的ATR以及其他方法得到的结果相比,结论基本是一致的,说明国产中红外光纤也可以用于肿瘤组织的光谱测定。

实验结果表明裸光纤可以增加信号强度,改善信噪比,为中红外光纤-红外光谱联用对肿瘤早期检测的实用化进一步奠定了基础。

文章标签:红外分光光度计应用中红外光纤裸光纤 评论收藏分享

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