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Espectroscopia de Raman para testes corpo-fluidos mais rápidos

A Universidade de pesquisadores de Rochester anuncia na introdução actual de Sistema Ótico Aplicado uma técnica que em 60 segundos ou em menos produtos químicos múltiplos das medidas em líquidos de corpo, usando um laser, uma luz branca, e uma câmara de ar reflexiva.

A técnica testa a urina e o soro de sangue para os produtos químicos comuns importantes para a monitoração e o tratamento do diabetes e das doenças cardiovasculares, do rim, as urinárias e o outro, e empresta-se à revelação do teste de grupo rápido nos hospitais e em outros ajustes clínicos.

Co-Pesquisadores Andrew J. Berger, professor adjunto do sistema ótico, e Dahu Qi, candidato doutoral, câmaras de ar usadas do baixo-refractive-deslocamento predeterminado em vez das cubetas ou outros recipientes volumosos para guardarar espécimes biológicos. E, para obter mais informação dos líquidos, usaram a luz branca, como aquele de uma ampola ordinária, junto com o laser. As câmaras de ar e as ampolas fizeram toda a diferença.

No laser a técnica chamou a espectroscopia de Raman, o laser do brilho dos cientistas em moléculas e nos scatters claros fora, o ganho ou energia perdedora. Uma espectrografia traduz as energias mudadas em espectros. Cada produto químico apresenta um espectro de Raman que os cientistas reconheçam. A aproximação de Raman é um favorito para encontrar os produtos químicos que sobrepor e misturam no líquido, bem como instrumentos musicais em uma orquestra. Mas a espectroscopia de Raman vem com um problema.

O sinal de Raman é notòria fraco. Usá-lo para testar biofluids, com suas concentrações químicas mais claras do que em muitos líquidos, não é uma escolha natural. Berger e Qi injectaram as amostras fluidas em uma câmara de ar transparente fina feita especialmente para conter a luz, e o comprimento de trajecto longo da câmara de ar da interacção deixou os cientistas recolher mais dispersão de Raman. “As câmaras de ar têm um R.I. mais baixo do que molham, assim que os saltos da luz avante dentro do núcleo líquido, apenas como em fibras ópticas contínuas para telecomunicações,” disse Berger. “Outros grupos tinham usado estas fibras para reforçar seus sinais de Raman, assim que nós quisemos ver se nós poderíamos traduzir essa vantagem para se usar com biofluids.”

Obtiveram o sinal que mais forte procuravam, mas o aumento jogou fora das medidas quando as amostras de urina ou de soro de sangue variaram na cor. Em experiências precedentes, Berger e sua equipe tinham explorado como uma concentração de cada produto químico se relaciona à força do sinal de Raman. Despejou o relacionamento não é linear simples. Podiam usar essa informação para tratar as diferenças na cor da amostra.

“Nós não podemos negligenciar que as amostras do líquido de corpo absorvem a luz,” dissemos Berger. “Nós teríamos duas amostras diferentes com a mesma quantidade de proteína e não obtemos a mesma força do sinal. Se nós tivemos duas amostras de soro de sangue, talvez uma amostra seria pouco pinker devido a alguns glóbulos vermelhos rompidos. Então nós não obteríamos a mesma força de sinal.”

A solução piscou como uma ampola. Os cientistas enviaram um feixe da luz branca através de cada amostra para ver quanto luz foi absorvida em vários comprimentos de onda, e então calcularam correcções. Era fácil bastante injectar a luz usando a extremidade da câmara de ar oposto ao laser. As correcções resultantes fizeram previsões químicas significativamente mais exactas.

A equipe mediu 11 produtos químicos no soro de sangue, incluindo a proteína total, o colesterol, os níveis de LDL e de HDL, a glicose, o triglyceride, a albumina, a bilirrubina, o nitrogênio de uréia do sangue, a globulina, e o CO2. Na urina, identificaram o nitrogênio e a creatinina de uréia. A técnica não mede íons tais como o cálcio ou o sódio, ou outros produtos químicos actuais em concentrações abaixo de aproximadamente 0,01 mg/mL.

Os testes Espectrais não usam nenhum reagente químico e oferecem conseqüentemente a vantagem de ser nondestructive às amostras fluidas, ao contrário de muitos testes de laboratório. Após a análise, os médicos poderiam usar amostras não danificadas para outros tipos dos testes.

“Nós esprememos uma pequena quantidade de líquido na câmara de ar,” disse Berger. “Em 10 ou 20 segundos, nós temos uma divisão química, e nós podemos ver a presença de muitos produtos químicos de uma vez. Não há nenhuma química executada, e não há nenhum toque do líquido.”

A tubulação apenas não ajuda com a força de sinal; igualmente faz fácil mover ao redor biofluids. “Nós bombeamos uma amostra na câmara de ar, passamos alguma luz através dela, e enviamo-la ao longo de sua maneira, e então nós somos todos ajustamo-nos para bombear na seguinte,” disse Berger.

http://www.rochester.edu