傅里叶变换衰减全反射红外(attenuated total reflection Fourier transform infrared,ATR-FTIR)光谱技术以其快速、准确、无创的特点,在生物医学领域尤其是临床血液学检验中显示出巨大潜力.该技术记录样本中分子的振动光谱,提供生物样品内核酸、蛋白质和脂质的化学结构信息,可用于疾病筛查和诊断.ATR-FTIR光谱技术在地中海贫血、艾滋病毒感染、乳腺癌、卵巢癌和脑瘤等疾病中的研究现状和发展情况,提示该技术结合化学计量学方法可实现疾病的快速筛查、诊断与鉴别诊断.ATR-FTIR光谱技术与偏最小二乘法回归模型相结合,以定量法分析人外周血样品中平均红细胞血红蛋白含量、平均红细胞体积和血红蛋白等地中海贫血筛查指标,筛查地中海贫血的灵敏度、特异度分别达到100.0%和95.3%.采用ATR-FTIR光谱技术,基于遗传算法的线性判别分析法,分析血液样本红外图谱中1 653 cm-1(酰胺Ⅰ带)、1 558 cm-1(酰胺Ⅱ带)、1 506 cm-1(环基)和901 cm-1(磷酸二酯伸缩带)处的特征峰,对人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染孕妇血液样本的辨别准确率为89%,灵敏度、特异度分别为83%、92%.采用主成分回归(principal component regression)法对乳腺患者血液ATR-FTIR光谱进行识别,其灵敏度与特异度高达92.3%与87.1%此外,ATR-FTIR光谱技术还可应用于生物医学领域的其他方面,如细胞和组织学样本的检测、疾病严重程度的分类等.ATR-FTIR光谱技术展现出广阔的应用前景,但仍面临环境干扰、样本污染等挑战.未来,随着ATR-FTIR光谱技术的优化、发展,其有望在更多疾病的临床血液学检验中发挥重要作用.

目的:探讨即时血流测量(TTFM)波形经快速傅里叶变换(FFT)处理后评价冠状动脉旁路移植(CABG)术后旁路移植血管通畅率的可行性及预测价值。方法:对2015年1月至2017年2月期间114例在北京朝阳医院行CABG的患者术中记录的TTFM波形进行FFT处理，获取相关参数。按照旁路移植血管不同分为左乳内动脉组(LIMA组，113支)和大隐静脉组(SVG组，207支)。术后随访CTCA，评价处理后参数对旁路移植血管病变的预测价值。结果:全组术中共移植旁路血管320支，总通畅率80.3%(257/320)。LIMA组术后通畅率89.4%(101/113)，SVG组术后通畅率75.4%(156/207)。经FFT转化后，全组病变与非病变旁路移植血管的主波幅度值(H0)、第1谐波幅度值(H1)、第1谐波频率(P1)和H0/H1，LIMA组的H1、P1，SVG组的H0、H1和P1，差异均有统计学意义( P<0.05)。 Logistic回归分析结果显示全组H0降低( OR＝0.92，95% CI：0.90～0.95)和P1升高( OR＝2.26，95% CI：1.64～3.10)使旁路移植血管病变风险增加。LIMA组中，H1升高( OR＝3.57，95% CI：1.79～7.12)和P1升高( OR＝1.53，95% CI：1.01～2.33)使旁路移植血管病变风险增加。SVG组中，H0降低( OR＝0.83，95% CI：0.77～0.89)、H1降低( OR＝0.05，95% CI：0.02～0.14)和P1升高( OR＝9.53，95% CI：3.04～29.86)使旁路移植血管病变风险增加。 ROC曲线显示全部旁路移植血管组中H0和P1具有中等程度的预测准确性；LIMA组中H1、H0/H1具有中等程度预测准确性；SVG组中H0、H1具有较高程度预测准确性，P1具有中等程度预测准确性。 结论:TTFM波形经FFT处理后的获得参数对CABG术后旁路移植血管通畅率具有预测价值。

目的:评估傅里叶红外光谱技术（FTIR）对临床分离的碳青霉烯耐药大肠埃希菌（CREC）同源性分析的能力。方法:26株CREC为2018年从来自全国9个省、市（湖南、吉林、浙江、福建、上海、安徽、重庆、云南、河南）的样本中分离，FTIR检测菌株在900~1 200 cm -1区域的红外吸收光谱，使用欧式距离和平均连接聚类方法进行多变量分析；并对菌株进行全基因组测序（WGS）分析单核苷酸多态性（SNP）。 结果:FTIR将26株CREC分为14个红外光谱（IR）型，且相同IR型的菌株均属于同一序列（ST）型。相比WGS对CREC的聚类分析，FTIR的聚类分析结果一致性为92.3%（24/26）。结论:FTIR对CREC同源性的区分能力具有较高准确性，且操作简便快速，具有良好的临床推广前景。

目的:分析慢性失眠伴焦虑抑郁患者认知功能障碍γ振荡特点，旨在探讨其潜在神经机制。方法:将符合临床诊断的慢性失眠患者根据焦虑抑郁评分分为慢性失眠伴焦虑抑郁组( n＝19)与慢性失眠组( n＝13)；年龄、性别、教育背景相匹配的健康受试者为正常对照组( n＝16)；采集3组受试者在静息状态和认知负载状态下的脑电信号，应用快速傅里叶变换计算γ频段的相对功率，分析比较3组受试者γ振荡的空间分布特征模式。应用Spearman相关对脑电γ频带相对功率与睡眠量表和焦虑抑郁量表评分的相关性进行分析。 结果:慢性失眠伴焦虑抑郁组、慢性失眠组和正常对照组静息态脑电γ频带相对功率分别为0.192 1±0.008 0，0.210 3±0.009 6，0.237 3±0.006 4；3组认知负载态的脑电γ频带相对功率分别为0.220 7±0.008 1，0.249 5±0.009 8，0.267 7±0.007 2，与静息态相比均显著增加(均 P<0.05)；静息态慢性失眠伴焦虑抑郁组(0.179 9±0.009 7)、慢性失眠组(0.194 4±0.010 4)脑电节点(F3，F4，C3，C4，P3，P4，O2，F8，T4)的平均脑电γ频带相对功率均低于对照组(0.236 0±0.012 0)( P<0.05)；认知负载态失眠伴焦虑抑郁组(0.207 3±0.009 7)脑电节点(F3，C3，C4，P3，P4，T4)的平均γ频带相对功率低于正常对照组(0.259 1±0.009 4)( P<0.05)；3组受试者组内及组间公共差异节点(F3，C3，P3)的脑电γ频带相对功率与失眠、焦虑抑郁存在负相关(相关系数 r＝－0.467～－0.274， P<0.05)。 结论:慢性失眠伴焦虑抑郁患者存在认知功能障碍，左后额、左中央和左顶的γ振荡缺失可能是慢性失眠伴焦虑抑郁患者认知功能障碍的潜在神经机制之一。

目的:以紫草提取液为还原剂,以硝酸银为银源,简单快速地合成银纳米粒子,并对其进行表征和抗浅部真菌作用研究.方法:以合成银纳米粒的吸光度为指标,考察紫草提取液用量、AgNO3溶液浓度、反应pH对紫草银纳米粒(ZC-AgNPs)合成的影响,应用响应面优化筛选最佳合成条件.采用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)、动态激光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术对紫草-银纳米粒的理化性质进行表征.同时利用化学还原法制备化学银纳米粒(C-AgNPs),利用微量稀释法测试ZC-AgNPs和C-AgNPs对浅部真菌的最低抑菌浓度(MIC).结果:ZC-AgNPs的最佳工艺为硝酸银浓度10mmol/L、紫草提取液体积1.7mL、反应pH为10.8.所得ZC-AgNPs形状为球形,透射电子显微镜分析平均粒径约为12.59 nm,分布均匀、性质稳定.抗浅部真菌实验结果显示ZC-AgNPs均优于C-AgNPs,ZC-AgNPs对红色毛癣菌MIC为62.5 μg/mL、对须癣毛癣菌MIC为125 μg/mL、对白色念珠菌的MIC为15.63μg/mL;C-AgNPs对红色毛癣菌MIC为250μg/mL,对须癣毛癣菌MIC为500 μg/mL,对白色念珠菌的MIC为250μg/mL.结论:ZC-AgNPs制备方法稳定、可行,且具有良好的抗浅部真菌效果.

目的 提出一种基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像实时拼接算法,以解决现有图像拼接算法精度低、计算复杂度高等问题.方法 依据单视野图像的质量特征,利用评价函数对图像进行分类配准,适应不同的配准模型;构建全景像素坐标系,依据配准结果在此坐标系下进行整体拼接与缝隙融合;基于自主搭建的尿液样本显微扫描系统进行实验,以验证算法的有效性.结果 实验结果表明,相比现有的图像拼接方法,本文基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法更有利于拼接缝隙的融合,且更稳定,拼接效果显著优于加速鲁棒特征和快速傅里叶变换单独拼接;在拼接时间方面,基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像实时拼接算法的拼接时间大大缩短,拼接速度提升了1倍,且对于矩形扫描区域拼接的大视野图像,无明显拼接缝隙痕迹,可完成高质量的实时拼接.结论 基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法能够满足快速高分辨率的大视野图像拼接需求,为显微图像拼接提供了一种更优的方法,便于相关人员进一步分析和应用.

目的 通过红外光谱技术结合化学计量学对药用复合膜的组合材料经行定性鉴别,分析判断各自的特征吸收峰.方法 利用傅里叶变换红外光谱仪采集不同厂家多个批次复合膜样品的红外光谱图,原始光谱进过预处理后,采用系统聚类分析(HCA)、相似度分析以及正交偏最小二乘判别分析法(OPLS-DA)对红外光谱数据进行分析.结果根据得到的红外光谱数据,将样品分为聚乙烯(PE)、聚酯(PET)和聚丙烯(PP)3 种组合材料,各自的特征频率分布基本一致,只是峰强度存在差别.通过上述 3 种化学计量学方法的辅助分析,结果一致的情况下进一步确定了分类标准,符合研究要求.结论 该方法分辨度好,可以快速、有效地识别药用复合膜的不同组合材料,为有关材料的红外光谱鉴别提供依据.

皱环盖菇是近年来深受消费者喜爱的食药用菌新品种,总糖、蛋白质作为其主要的营养成分,含量的高低与其营养价值关系密切.但是,现有含量检测方法步骤复杂,检测时间长,开发简单、快速含量预测方法具有重要意义.本研究利用傅里叶变换红外光谱采集7种不同基质栽培皱环盖菇子实体样品的红外光谱共计420个,对比原始光谱与预处理后光谱,确定光谱预处理方法,采用竞争性自适应重加权算法(CARS)对皱环盖菇子实体总糖、蛋白质所对应的特征波谱进行选择,利用随机森林(RF)、偏最小二乘回归(PLS)、支持向量机(SVM)进行建模,比较建模结果确定总糖含量的最佳预测模型为PLS,其中Rc为0.992 8(误差为0.007 2),RMSEC为0.930 8,Rp为0.981 4(误差为0.018 6),RMSEP为1.166 2,RPD为7.341 1;蛋白质含量的最佳预测模型为RF,其中Rc为 0.994 7(误差为 0.005 3),RMSEC 为 0.380 3,Rp 为 0.986(误差为 0.014),RMSEP 为 0.749 1,RPD为8.437 5.以上结果表明,红外光谱技术结合化学计量法可快速、准确地预测皱环盖菇子实体总糖、蛋白质含量,研究结果可为快速预测总糖、蛋白质含量提供技术支持.

目的:对刺糖药材的红外光谱进行特征分析和比较,为不同产地刺糖的质量控制提供科学依据.方法:采用傅里叶变换红外光谱技术,获取不同批次刺糖药材的红外光谱数据.利用主成分分析和聚类分法对其特征峰进行比较分析.结果:不同批次刺糖药材均在3 562、3 387、2 933、1 660、1 458、1 344、1 068、991、910、867 cm-1附近有红外特征吸收峰,聚类分析为两组,且恰好归属于两个不同产地.分析红外光谱特征相关的成分主要为醇类、有机酸、糖类、蛋白质、酮类、烯烃类等,并发现不同批次刺糖药材含量存在差异.结论:因不同的生存环境条件差异可能导致药材所积累的化学成分不同.该鉴别方法操作简便、快速,可用于刺糖药材真伪鉴别和品质评价.

目的 合成还原敏感型透明质酸-熊果酸聚合物(hyaluronic acid-cystamine-ursolic acid,HSU)和非还原敏感型透明质酸-熊果酸聚合物(hyaluronic acid-ursolic acid,HU),包载紫杉醇制备成聚合物胶束(PTX-HSU和PTX-HU),对二者的逆转肿瘤多药耐药性进行研究.方法 通过傅里叶变换红外光谱(Fouriertransform infrared spectroscopy,FT-IR)、氢核磁共振波谱(hydrogen nuclear magnetic resonance spectroscopy,H1-NMR)法对 HSU 和 HU 进行表征;通过差示扫描量热(differential scanning calorimetry,DSC)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)法对PTX-HSU进行物相鉴定;通过体外释放实验考察PTX-HSU和PTX-HU的体外释放行为;选择人乳腺癌细胞MCF-7和人乳腺癌紫杉醇耐药细胞株MCF-7/ADR细胞为细胞模型,通过噻唑蓝比色法(MTT)实验、细胞摄取实验以及胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)测定实验,对HSU逆转肿瘤多药耐药(multidrug resistance,MDR)进行研究.结果 通过FT-IR、H1-NMR表征证明了 HSU和HU的成功合成;DSC、XRD图谱说明紫杉醇以分子状态或无定形存在于HSU胶束骨架中;体外释药实验中PTX-HSU在3 h内快速释放高达80％的紫杉醇,展现出还原响应快速释药性能;MTT实验表明载药胶束均呈现浓度依赖性的细胞毒性,其中PTX-HSU呈现出一定的MDR逆转效果;细胞摄取实验表明MCF-7/ADR对HSU展现出更多的摄取量,胞内GSH测定实验表明HSU降低了MCF-7/ADR细胞内的GSH表达水平(P＜0.001).结论 PTX-HSU作为还原敏感型聚合物胶束可通过增加细胞摄取量、下调胞内GSH表达水平以实现逆转MCF-7/ADR细胞的多药耐药性.