由光学学会 研究人员已经开发出一种极其灵敏而简单的光学方法来检测甲醛
他们的方法基于多程光谱学,通过镜子上的一个小孔引入激光
然后激光在镜子之间来回反射,与样品的相互作用长度是细胞长度的几十倍或几百倍
荣誉:华沙大学马提乌斯·温科夫斯基 研究人员已经开发出一种极其灵敏而简单的光学方法来检测人呼吸中的甲醛
因为甲醛正被作为肺癌和乳腺癌的潜在生物标志物进行研究,这种新方法有朝一日可能会带来一种廉价而快速的癌症筛查方法
波兰华沙大学的研究小组组长马特乌斯·温科夫斯基说:“测量呼出气体中的生物标志物是非侵入性的、无痛的、快速的,甚至可以在疾病的早期阶段用于筛查癌症,这对成功治疗至关重要。”
“我们开发的光学方法可以使这种测量更加实用和廉价
" 在光学学会(OSA)杂志《生物医学光学快报》上,温科夫斯基和塔德乌斯·斯塔塞维奇表示,他们基于多程光谱的新光学传感方法可以检测一百万个空气粒子中是否存在1分子甲醛,即百万分之一,即使存在可能干扰光学测量的气体
温科夫斯基说:“我们的梦想是有一天能制造出一种台式设备,这种设备价格低廉,可用于任何医疗咨询室的癌症筛查。”
“在基本的医疗检查过程中,患者可以对着设备吹气,一分钟内医生就会知道患者是否需要额外的常规检查
" 提高灵敏度 光谱学可以通过测量从样品中吸收或发射的光的颜色来识别物质的化学成分
被称为多程的光谱学方法对于检测低浓度的气体分子是有用的,因为它增加了光与样品相互作用的程度
这个装置使用一个实验单元,两端各有一面镜子
通过一面镜子上的小孔引入的激光在细胞中来回反射,产生的相互作用长度是细胞长度的几十倍或几百倍
当试图检测极低浓度时,噪声可能是多程光谱学的一个问题
这是因为多个激光束产生了一种称为条纹干涉的光学干涉,这种干涉降低了灵敏度,使得精确确定生物标记物浓度成为可能
为了减少这种光学干涉,研究人员开发了一种叫做光学条纹猝灭的方法
对于新的光学条纹猝灭技术,研究人员在一个波长范围内稍微改变或调制激光发射,然后在这些波长范围内平均样本发射的光
这有助于消除光学干扰,足以检测甲醛
研究人员还选择了光谱范围和样本压力,以帮助减少呼吸样本中其他成分的干扰
甲醛的光学传感 研究人员用空气中甲醛的校准人工混合物测试了他们的新方法
他们的结果表明,这种方法足以检测出呼吸中的甲醛,其含量可能表明存在疾病
温科夫斯基说:“我们的光学条纹猝灭技术可以用来改进任何使用多程元件的光学系统。”
“它还可用于测量家庭材料或工业来源释放的甲醛气体,以更好地了解其对人体健康的影响
" 接下来,研究人员计划测试他们的分析方法测量呼吸中乙烷气体的能力
研究结果表明,乙烷也可以用作癌症和其他疾病的生物标志物
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