一種基于太赫茲光譜技術的檢測尿液的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及尿液檢測領域，具體設及一種基于太赫茲光譜技術的檢測尿液的方 法，一種區分不同尿液標本中蛋白質含量的太赫茲光譜分析方法。
【背景技術】
[0002] 尿液檢查是臨床檢驗工作中除血液檢驗外數量最多的檢查內容，尿液分析是重要 的檢驗項目，具有特別的臨床診斷及鑒別價值，在臨床中幫助醫生觀察療效和判斷預后。尿 液也是一項無痛苦、容易獲得的檢驗樣品。尿液檢查對多種臨床疾病如泌尿系統疾病、內分 泌系統疾病、循環系統疾病、消化系統疾病、生殖系統疾病等都有重要的臨床診斷價值。同 時，尿液檢查也是藥物監測、正常健康體檢等必不可少的檢測項目，因此，獲得高效、準確、 無化學污染的尿液檢查方法對于人類認識自身、醫療保健等都具有重大影響。
[0003] 尿液檢查，包括尿常規分析、尿液中有形成分檢測、蛋白成分定量測定、尿酶測定 等。尿蛋白檢測又是尿液檢測中重要的檢測項目，多種疾病如糖尿病腎病、腎炎、腎病綜合 征都出現不同于正常尿液的陽性尿蛋白，尿蛋白的檢測為運些疾病的診斷提供不可缺少的 幫助。生理情況下，尿蛋白正常參考值為陰性。尿蛋白陽性是指做尿常規檢查或是24小時尿 蛋白定量檢測結果顯示有V'。尿蛋白陽性通常提示有腎臟病病變。
[0004] 常見尿蛋白定量檢測方法有放射免疫法、酶聯免疫法、免疫比濁法和化學發光法 等。目前，傳統的腎病病人的尿蛋白的檢測方法在臨床多采用免疫比濁法進行檢測，需要添 加多種化學試劑、具有化學污染，并且檢測復雜且成本高。
[0005] 近年來光譜技術的發展推動了其在生物醫學領域的應用。Dou等W及Dahu等曾采 用拉曼光譜法對尿液中葡萄糖、尿素、肌酢等成分的含量進行分析。運些尿液光譜分析方法 使用的儀器昂貴、測量時間較長，且未針對尿液多種蛋白中具有重大臨床意義的尿微量白 蛋白進行檢測，缺乏定量趨勢分析。劉偉玲等使用近紅外傅里葉光譜儀對葡萄糖、白蛋白及 肌酢單質成分固體粉末配制尿液進行建模分析，未對實際尿樣進行分析研究，因此不能保 證所得到的模型的普適性和臨床應用性。
[0006] 最近，太赫茲波段自從上個世紀80年代起逐步受到了科學家的重視，并被稱為電 磁波譜上的最后一個待開發的波段。太赫茲是指頻率范圍在0.3??Ζ到lOTHz的電磁波，它填 補了毫米波與紅外波之間的空白。太赫茲光譜技術是獲得物質結構在太赫茲波段內的物理 化學信息的一個重要手段，由于太赫茲波對有機分子的振動和轉動模式敏感，物質的太赫 茲光譜具有指紋性，而且太赫茲時域光譜技術可W同時獲得幅值和相位信息，信息量豐富， 且物質的太赫茲光譜是物質的指紋光譜，具有獨一無二的特征，并且太赫茲能量低不會引 起生物體的電離等優點，因此非常適合用于物質識別中。基于W上特點，太赫茲技術在物 理、化學、生物等基礎自然科學，W及生物醫學等研究領域具有廣泛的應用前景。
[0007] 國外各個研究組織利用太赫茲測量尿蛋白的研究發展也很緩慢，目前只有利茲大 學的Cunnin曲am等人利用老鼠的尿蛋白單晶獲得了吸收光譜，但是缺乏明顯的吸收特征 峰，所W難W用運種方法來區分不同的病例。因此，目前國內外尚缺乏快速有效的根據尿液 中尿蛋白檢測區分不同病例的光譜方法。
【發明內容】
[0008] 為了克服上述尿液檢測方法技術的不足，本發明提供了一種基于太赫茲光譜測量 技術，利用體液在太赫茲福射誘導下的色散變化區分不同腎病病人尿液中蛋白質的相對含 量，該方法解決了衡量尿液狀況的物理參數問題;而且不依賴化學試劑的輔助，減少了外在 的化學污染，是一種純物理的檢測方法;方法操作簡單，數據處理快速，結果準確。
[0009] 本發明的一種比較不同病人的尿液蛋白含量的檢測方法，具有如下有益效果：
[0010] 1)通過本發明中太赫茲光譜方法所得到的體液的色散信息，眾多病人尿液中含有 的不同含量的尿蛋白可W從測得的曲線變化率的變化中體現，同時人尿蛋白質中微量變化 也能夠體現，運將推動太赫茲光譜技術在人尿蛋白中應用；
[0011] 2)本發明采用的檢測方法，免除了目前醫學檢測中試條膜炔基質的外在影響，而 且檢測速度快，檢測準確，成本低。
[0012] 3)本發明采用物理學的檢測方法，不同于其他化學的尿液檢測方法，本發明的檢 測方法具有無需添加多種化學試劑，避免化學試劑污染，減少資源浪費等優點。
[0013] 為達到上述目的，本發明提供了一種基于太赫茲光譜技術的人尿液的檢測方法。 其包括W下步驟：
[0014] (1)選擇短光程的樣品池；
[0015] (2)獲得不同種類的尿液作為樣本；
[0016] (3)利用太赫茲時域光譜裝置測量不同尿液的太赫茲光譜；
[0017] (4)對光譜數據處理，計算太赫茲福射在不同尿液體中的色散數據；
[0018] (5)對比正常的與異常尿液的光譜數據，區分各個病例樣本。
[0019] 作為優選實施方式，其特征在于：
[0020] 所述步驟（1)的樣品池選用高純度石英樣品池，樣品池的形狀是長方體，上方有密 封蓋。樣品池的光程控制在不大于0.5mm。
[0021] 所述步驟(2)不同種類的尿液樣本是指含有正常人的尿液和異常尿液，異常尿液 選自從糖尿病腎病、腎孟腎炎、膀脫炎、腎脈腫、尿道炎，或腎結核，從患者尿液中，分別選取 1毫升的新鮮尿液封裝在分別儲放在樣品池中。分別選取0.5-3毫升，優選1毫升的各種新鮮 尿液封裝在不同樣品池中。
[0022] 所述步驟(3)中的太赫茲光譜測量裝置是透射型的太赫茲時域光譜系統，測試環 境是樣品倉充滿氮氣的環境，空氣濕度小于2%，溫度為18-25°C，樣品檢測的范圍在0.2??Ζ ~2.5THZ。
[0023] 所述步驟(3)中的測量是利用太赫茲脈沖波透過裝有尿液的樣品池，并測量透射 過去的太赫茲脈沖時域波譜信號，獲得的太赫茲光譜數據的特征圖是橫坐標是時間，縱坐 標是強度的時域數據點。
[0024] 所述步驟(4)中的光譜數據處理是指利用傅里葉變換把時域光譜轉化為頻域光 譜，再利用基于菲涅爾公式的數據處理模型得到隨著太赫茲頻率變化的樣品的色散曲線。
[0025] 所述步驟(5)為在上述的太赫茲檢測范圍內，與各種尿蛋白含量的尿液相比較，根 據各個尿液樣本的色散曲線來區分不同病例。
[0026] 本發明所提供的利用太赫茲時域光譜檢測尿液的方法所采用的太赫茲時域光譜 系統的結構如圖1所示，其包括鐵藍寶石飛秒激光器1、時間延遲控制系統2、太赫茲福射產 生裝置3、太赫茲福射探測裝置4。其中，太赫茲時域光譜裝置中的鐵藍寶石飛秒激光器產生 中屯、波長為800nm(納米），重復頻率為82MHz(兆赫茲），脈沖寬度為50f S(飛秒)的激光光源， 輸出功率為960mW(毫瓦），通過探測晶體化Te探測脈沖信號，從而對樣品信號進行檢測。
【附圖說明】
[0027] 圖1為透射型太赫茲時域光譜光路圖。
[0028] 圖2為低蛋白含量的尿液的太赫茲測量結果圖。
[0029] 圖3為較高蛋白含量的尿液的太赫茲測量結果圖。
[0030