研究目的
研究场分辨红外光谱技术（FRS）通过分析人血清检测肺癌、前列腺癌和乳腺癌的潜力。
研究成果
傅里叶变换拉曼光谱（FRS）在检测人血清中分子浓度变化方面展现出高灵敏度，为癌症检测提供了良好前景，预计未来几代技术将显著超越傅里叶变换红外（FTIR）指纹图谱技术。
研究不足
在发展初期，傅里叶变换拉曼光谱（FRS）的光谱覆盖范围比傅里叶变换红外光谱（FTIR）小得多。
首页
论文列表
[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 通过人体血液的场分辨红外光谱技术实现肺癌、前列腺癌和乳腺癌检测
中文（中国）
▾
[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 通过人体血液的场分辨红外光谱技术实现肺癌、前列腺癌和乳腺癌检测
DOI：10.1109/cleoe-eqec.2019.8872491
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
生物流体的宽带中红外光谱技术在生物和生物医学领域具有巨大应用潜力，因其能快速、可靠且无标记地获取样本的分子组成信息。当应用于人血清时，可量化多种分子含量，并识别由疾?。ㄈ绨┲ⅲ┣奈展馄滋匾煨员浠?，用于诊断目的。现存挑战在于人血清成分复杂：生理表型由数千种不同分子浓度的微小变化所驱动。同时，尽管许多低丰度分子对疾病检测极具信息价值，但由于灵敏度和特异性不足，这些分子常无法通过传统傅里叶变换红外光谱（FTIR）和量子级联激光（QCL）技术检测。本研究展示了如何利用少周期激发分子振动的场分辨光谱（FRS）来克服这些局限，并验证其在临床环境下测量人血清的适用性。预实验中，我们通过向血清添加特定浓度二甲砜（DMSO2）定量研究了FRS检测样本响应微小变化的能力，证明FRS能检测人血清中低至亚微克/毫升级别的分子浓度变化，灵敏度超越FTIR和QCL技术。因此FRS当前可检测的最小变化比血液中最丰富分子浓度低五个数量级，意味着其可检测浓度动态范围达10^5倍?；诖?，我们首次在真实临床场景（包含195例对照个体与58例肺癌、41例前列腺癌、42例乳腺癌患者的匹配队列研究）中应用FRS，并将结果与相同样本的先进FTIR测量进行对比。通过记录血清激发分子产生的时域采样场振荡获取红外分子指纹（图1a）。研究发现不同时间窗分析（图1c-d）显示对照组与肺癌患者样本具有独特的时间响应特征。采用随机森林分类器对时域数据进行初步分析即获得高癌症检测准确率。尽管当前发展阶段的FRS光谱覆盖范围远小于FTIR，其癌症检测效率却达到相近水平。这表明下一代具有数个倍频程光谱覆盖的FRS技术有望显著超越FTIR指纹分析性能。
作者：
Marinus Huber，Liudmila Voronina，Wolfgang Schweinberger，Cristina Leonardo，Kosmas V. Kepesidis，Christina Hofer，Syed A. Hussain，Michael Trubetskov，Abdallah M. Azzeer，Ioachim Pupeza，Ferenc Krausz，Mihaela Zigman
AI智能分析
纠错
研究概述
实验方案
设备清单
SCI高频之选
查看全部>
-
智能分析： Yokogawa AQ6370D是一款性能卓越的光谱分析仪，适用于光通信领域以及光放大器（EDFA）的测量和评估。其高波长分辨率、精准度和宽动态范围使其成为实验室和工业环境中的理想选择。虽然设备体积较大且预热时间较长，但其丰富的接口和出色的显示屏设计弥补了这些不足，整体是一款值得推荐的光谱分析仪。获取实验方案
-
智能分析： ZEISS EVO系列是一款高性能模块化扫描电子显微镜，适用于材料科学、生命科学及工业质量控制等领域。其先进的技术特性包括高分辨率、广泛加速电压范围和集成EDS系统。该产品操作直观，支持多用户环境，适合科学研究和工业应用。然而，价格信息缺失以及潜在的维护成本可能是其需要注意的方面。总体而言，ZEISS EVO系列表现优秀，值得推荐给专业用户。获取实验方案 -
智能分析： ZEISS Crossbeam系列是蔡司公司推出的一款高端光电分析设备，结合了场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和聚焦离子束（FIB）的功能，适用于材料科学、纳米技术和半导体行业等多个领域。其高分辨率成像能力和自动化样品制备功能使其成为高通量分析的理想选择。此外，该设备支持多种检测器，具备强大的多功能性，是高精度研究和工业应用的利器。然而，由于其高端定位，设备成本较高且操作需要专业技能。总体而言，该设备表现卓越，为科学研究和工业应用提供了先进的解决方案。获取实验方案 -
智能分析： Axio Observer是一款专为金相学研究设计的倒置显微镜系统，以其高效的设计和蔡司知名的光学技术为特色。它能够快速、灵活地分析大量样品，并支持自动化操作，适用于多种应用场景，包括晶粒尺寸分析、非金属夹杂物检测等。然而，其重量较大且光源寿命较短，可能对使用者提出了额外的维护和空间管理需求。总体而言，这款产品在性能和可靠性方面表现出色，特别适合专业实验室使用。获取实验方案 -
型号：ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex
智能分析： ZEISS LSM 990 Spectral Multiplex是一款定位于高端科研机构的光谱成像系统，具有卓越的光谱分辨率和自动化功能，适用于复杂的生物、医学及材料科学实验。其高效的荧光标签分离能力和多功能自动化设计为用户提供了强大的实验支持。然而，高昂的价格和一定的学习曲线可能对中小型实验室构成挑战。总体而言，这是一款性能优越、适应性强的高端实验设备。获取实验方案 -
智能分析： ZEISS Sigma 300 with RISE是蔡司公司推出的一款高端光谱分析仪，集成了拉曼成像和扫描电子显微镜技术，能够提供高质量的化学和结构分析。其功能强大，支持多领域应用，但设备价格较高且操作学习曲线可能较陡。适用于科研机构和高端实验室，是材料科学和生命科学领域的理想选择。获取实验方案
立即咨询
加载中....
论文纠错
您正在对论文“[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 通过人体血液的场分辨红外光谱技术实现肺癌、前列腺癌和乳腺癌检测”进行纠错
纠错内容
联系方式（选填）
设备询价
称呼
电话
+86
单位名称
用途
期望交货周期
产品预约
称呼
电话
+86
单位名称
用途
期望交货周期