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光纖光譜儀如何助力醫療設備開發？

更新時間：2022-10-11

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隨著世界從標準化醫療轉向個性化，應對公共健康危機需要更快、更高效的技術，對用于現場診斷、旁床監測和疾病治療的非侵入式測量技術的需求也在不斷增長。

光譜學技術正不斷發展，幫助醫學研究人員和設備開發人員通過更簡單、更智能、更強大的解決方案來滿足不斷變化的患者需求。

醫用導管質量控制

一家醫療器械制造商最近基于光譜學方法研究抗菌浸漬導管的質量控制。為防止生物膜的形成和隨后造成的感染，使用含有懸浮抗菌劑的聚合物溶液涂覆其可植入的導管，然后固化該涂層。

為確保z低抗微生物濃度及涂層均勻涂覆，將固化的抗微生物層的液化樣品送至外部實驗室進行液相色譜（HPLC）定量。此過程費時、昂貴、對產品有破壞性，且無法保證涂層均勻。制造商需要一個能夠快速、準確測量濃度和涂層均勻度并不破壞樣品的現場系統。

為測量抗微生物濃度，將海洋光學Ocean HDX微型光譜儀與高功率鎢鹵燈通過反射探頭相連固定于探頭支架上，以實現可重復性。取每個濃度光譜的平均值，然后除以清晰的參比樣品光譜。如此得出了每種濃度的平均相對反射率（圖 1）。

圖1. OceanHDX測醫用導管所用涂層的反射譜

根據 HPLC 濃度數據繪制的值顯示，R2 相關系數為 0.9924。微型光譜儀的相對反射率與 HPLC 測定濃度之間存在明顯的相關性，使制造商能將此配置用于質量控制過程。

蛋白質濃度的定量測量

生物學測試最近受到了主流新技術的關注，如快速病毒檢測、定制設計的醫學治療和家庭基因測試。在許多此類測試中，紫外吸光度可用于測定組分的濃度。

根據樣品和應用的不同，需要在極低的限值或較高的濃度下進行紫外蛋白質檢測。我們可通過高靈敏度微型光譜儀在兩個極值下進行準確測量，Ocean HDX可在正常光水平下提供優異的分辨率，并在較低強度下提供穩定、有意義的讀數。

圖 2. BSA 紫外吸光度曲線 @280nm LED

如測試所示，BSA 是一種源自奶牛的蛋白質，常用于生物化學應用。微型光譜儀可成功生成牛血清白蛋白（BSA）的標準曲線。

為什么標準曲線很重要？

標準曲線（也稱為校準曲線）的生成是許多生物醫學、診斷和生命科學研究實驗室的典型程序。準確測定蛋白質濃度是蛋白質分析的第一步。憑借高性能、新型微型光譜儀，研究人員和開發人員擁有一套靈活的紫外吸光度測量組件，包括測定未知蛋白質濃度所需的工具。

總結

微型光纖光譜儀推動了解疾病，開發診斷方法和使用生物技術推進治療的前沿領域，需要一個多功能的分析儀器工具包和知識淵博的合作伙伴的指導。

當今的微型模塊化光譜儀，既可定制又靈活，是支持光譜技術在生物醫學研究和診斷設備測試與開發中的應用的理想選擇。