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Espectroscopia de Raman para pruebas cuerpo-flúidas más rápidas

La Universidad de los investigadores de Rochester anuncia en la aplicación actual la Óptica Aplicada una técnica que en 60 segundos o menos substancias químicas múltiples de las dimensiones en fluídos corporales, usando un laser, una luz blanca, y un tubo reflexivo.

La técnica prueba la orina y el suero de sangre para las substancias químicas comunes importantes para vigilar y el tratamiento de la diabetes y de las enfermedades cardiovasculares, del riñón, urinarias y otro, y se presta al revelado de la prueba de tratamiento por lotes rápida en hospitales y otras configuraciones clínicas.

Co-Investigadores Andrew J. Berger, profesor adjunto de la óptica, y Dahu Qi, candidato doctoral, tubos usados del inferior-refractivo-índice en vez de las cubetas u otros contenedores abultados para llevar a cabo especímenes biológicos. Y, conseguir más información de los líquidos, utilizaron la luz blanca, como eso de una bombilla ordinaria, junto con el laser. Los tubos y las bombillas diferenciaron todo el.

En el laser la técnica suspendió la espectroscopia de Raman, la luz laser del brillo de los científicos sobre las moléculas y las dispersiones pálidas, la adquisición o la energía perdidosa. Un espectrógrafo traduce las energías cambiadas a espectros. Cada substancia química presenta un espectro de Raman que los científicos reconozcan. La aproximación de Raman es un favorito para encontrar las substancias químicas que traslapan y se mezclan en líquido, como los instrumentos musicales en una orquesta. Pero la espectroscopia de Raman viene con un problema.

La señal de Raman es notorio débil. Usando ella probar biofluids, con sus concentraciones químicas más pálidas que en muchos líquidos, no es una opción natural. Berger y Qi inyectaron las muestras flúidas en un tubo transparente fino hecho especialmente para contener la luz, y la longitud del camino larga del tubo de la acción recíproca permitió a los científicos cerco más dispersar de Raman. “Los tubos tienen un Índice de refracción más inferior que riegan, así que las despedidas de la luz adelante dentro de cono de metal líquido, apenas como en las fibras ópticas sólidas para las telecomunicaciones,” dijo a Berger. “Otros grupos habían utilizado estas fibras para fortalecer sus señales de Raman, así que quisimos ver si podríamos traducir esa ventaja para utilizar con los biofluids.”

Consiguieron la señal más fuerte que buscaban, pero el aumento lanzó de mediciones cuando las muestras de la orina o del suero de sangre variaron en color. En experimentos anteriores, Berger y sus personas habían explorado cómo una concentración de cada substancia química se relaciona con la fuerza de la señal de Raman. Resultó el lazo no es lineal simple. Podían utilizar esa información para ocuparse de diferencias en color de la muestra.

“No podemos descuidar que las muestras del fluído corporal absorben la luz,” dijimos a Berger. “Tendríamos dos diversas muestras con la misma cantidad de proteína y no conseguimos la misma fuerza de la señal. Si tuviéramos dos muestras de suero de sangre, una muestra sería quizá un poco pinker debido a algunos glóbulos rojos rotos. Entonces no conseguiríamos la misma fuerza de señal.”

La solución contelleaba como una bombilla. Los científicos enviaron un haz de la luz blanca a través de cada muestra para ver cuánta luz fue absorbida en las diversas longitudes de onda, y entonces calculaban correcciones. Era bastante fácil inyectar la luz usando el extremo del tubo enfrente del laser. Las correcciones resultantes hicieron predicciones químicas más exactas.

Las personas midieron 11 substancias químicas en suero de sangre, incluyendo la proteína total, colesterol, los niveles de LDL y de HDL, glucosa, triglicérido, albúmina, bilirrubina, nitrógeno de urea de sangre, globulina, y CO2. En orina, determinaron el nitrógeno y la creatinina de urea. La técnica no mide los iones tales como calcio o sodio, u otras substancias químicas presentes en las concentraciones debajo de cerca de 0,01 mg/ml.

Las pruebas Espectrales no utilizan ningún reactivo químico y por lo tanto ofrecen la ventaja de ser no destructivas a las muestras flúidas, a diferencia de muchos pruebas de laboratorio. Después de análisis, los médicos podrían utilizar las muestras indemnes para otras clases de pruebas.

“Exprimimos una pequeña cantidad de líquido en el tubo,” dijo a Berger. “En 10 o 20 segundos, tenemos una ruptura química, y podemos ver la presencia de muchas substancias químicas de una vez. No hay química realizada, y no hay tacto del líquido.”

El aislante de tubo apenas no ayuda con la fuerza de señal; también hace fácil mover biofluids alrededor. “Bombeamos una muestra en el tubo, pasamos una cierta luz a través de ella, y la enviamos a lo largo de su manera, y entonces somos todos fijamos para bombear en la siguiente,” dijo a Berger.

http://www.rochester.edu