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Spettroscopia di Raman per le prove più veloci del liquido organico

L'Università di ricercatori di Rochester annuncia nella questione attuale dell'Ottica Applicata una tecnica che in 60 secondi o meno prodotti chimici multipli di misure in liquidi organici, facendo uso di un laser, di una luce bianca e di un tubo riflettente.

La tecnica prova l'urina ed il siero di sangue a prodotti chimici comuni importanti al video ed al trattamento del diabete e di malattie cardiovascolari, del rene, urinarie ed altro e si presta allo sviluppo della prova veloce in lotti negli ospedali ed in altre impostazioni cliniche.

Co-Ricercatori Andrew J. Berger, professore associato dell'ottica e Dahu Qi, candidato di laurea, tubi utilizzati di basso rifrangente indice analitico invece delle provette o altri contenitori ingombranti per la tenuta degli esemplari biologici. E, ottenere più informazioni dai liquidi, hanno usato la luce bianca, come quello da una lampadina ordinaria, con il laser. I tubi e le lampadine hanno fatto tutta la differenza.

In laser la tecnica ha chiamato la spettroscopia di Raman, la luce laser di lustro degli scienziati sulle molecole e sugli spargimenti leggeri fuori, il guadagno o l'energia perdente. Uno spettrografo traduce le energie variabili in spettri. Ogni prodotto chimico presenta uno spettro di Raman che gli scienziati riconoscono. L'approccio di Raman è un favorito per l'individuazione dei prodotti chimici che si sovrappongono e si mescolano in liquido, tanto come gli strumenti musicali in un'orchestra. Ma la spettroscopia di Raman viene con un problema.

Il segnale di Raman è notoriamente debole. Facendo Uso di verificare i biofluids, con le loro concentrazioni chimiche più leggere che in molti liquidi, non è una scelta naturale. Berger e Qi hanno iniettato i campioni fluidi in un tubo trasparente sottile fatto specialmente per contenere l'indicatore luminoso e la lunghezza del percorso lunga del tubo di interazione ha lasciato gli scienziati raccogliere più scattering di Raman. “I tubi hanno un Indice di rifrazione più basso di innaffiano, in modo dai rimbalzi dell'indicatore luminoso avanti dentro la memoria liquida, appena come in fibre ottiche solide per le telecomunicazioni,„ ha detto Berger. “Altri gruppi avevano usato queste fibre per rinforzare i loro segnali di Raman, in modo da abbiamo voluto vedere se potessimo tradurre quel vantaggio per usare con i biofluids.„

Hanno ottenuto il più forte segnale che stavano cercando, ma l'aumento ha gettato fuori dalle misure quando i campioni di urina o del siero di sangue hanno variato a colori. Negli esperimenti precedenti, Berger ed il suo gruppo avevano esplorato come una concentrazione di ogni prodotto chimico si riferisce alla concentrazione del segnale di Raman. Ha risultato la relazione non è semplice lineare. Potevano utilizzare quelle informazioni per occuparsi delle differenze nel colore del campione.

“Non possiamo trascurare che i campioni del liquido organico assorbono l'indicatore luminoso,„ abbiamo detto Berger. “Avremmo due campioni differenti con la stessa quantità di proteina e non otteniamo la stessa concentrazione del segnale. Se avessimo due campioni del siero di sangue, forse un campione sarebbe un poco pinker dovuto alcuni globuli rossi rotti. Poi non otterremmo la stessa potenza del segnale.„

La soluzione scossalina come una lampadina. Gli scienziati hanno inviato un fascio luminoso luce bianca attraverso ogni campione per vedere quanto indicatore luminoso è stato assorbito alle varie lunghezze d'onda e poi hanno calcolato le correzioni. Era abbastanza facile da iniettare l'indicatore luminoso usando l'estremità del tubo di fronte al laser. Le correzioni risultanti hanno reso le previsioni chimiche sensibilmente più accurate.

Il gruppo ha misurato 11 prodotto chimico in siero di sangue, compresi proteina totale, colesterolo, livelli di HDL e di LDL, glucosio, trigliceride, l'albumina, bilirubina, azoto dell'urea nel sangue, globulina e CO2. In urina, hanno identificato l'azoto nell'urea e la creatinina. La tecnica non misura gli ioni quali calcio o sodio, o altri prodotti chimici presenti alle concentrazioni sotto circa 0,01 mg/ml.

Le prove Spettrali non usano reagenti chimici e quindi offrono il vantaggio di essere non distruttive ai campioni fluidi, a differenza di molte prove di laboratorio. Dopo l'analisi, i professionisti potrebbero usare i campioni intatti per altri generi di prove.

“Schiacciamo una piccola quantità di liquido nel tubo,„ ha detto Berger. “In 10 o 20 secondi, abbiamo una ripartizione chimica e possiamo vedere tutto d'un tratto la presenza di molti prodotti chimici. Non c'è chimica eseguita e non c'è contatto del liquido.„

La tubatura non aiuta appena con la potenza del segnale; egualmente lo rende facile muovere i biofluids intorno. “Pompiamo un campione nel tubo, passiamo un certo indicatore luminoso attraverso e lo inviamo lungo la sua strada e poi siamo tutti abbiamo impostato per pompare in quella seguente,„ ha detto Berger.

http://www.rochester.edu