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。