Giới thiệu Nguyên lý quang phổ Raman Thiết bị phổ Ảnh hưởng điều kiện mẫu vật Quy trình xử lý

Nhóm thực hiện: Lê Quốc Cương Huỳnh Tấn Đạt Lê Đình Lập Từ Duy Linh TỔNG QUAN Giới thiệu Nguyên lý quang phổ Raman Thiết bị phổ Ảnh hưởng điều kiện mẫu vật Quy trình xử lý Quá trình phân tích Ứng dụng quang phổ Raman vào lâm sàng Triển vọng tương lai Giới thiệu -Khi ánh sáng tác dụng với mô cung cấp thông tin bệnh lý sinh lý -Ánh sáng tác dụng với mô sinh loại quang phổ sau: Quang phổ hấp thụ Quang phổ huỳnh quang Quang phổ phát xạ Quang phổ Raman • -Trong ta tìm hiểu phổ Raman qua khái niệm thiết bị sử dụng ứùng dụng y sinh Nguyên lý quang phổ Raman • -Tán xạ Rayleigh • -Tán xạ Raman Stokes • -Tán xạ Raman Anti-Stokes Nguyên lý quang phổ Raman • -Xét phân tử Glucose Nguyên lý quang phổ Raman -Các phương pháp Raman: Quang phổ Raman tán xạ hồng ngoại gần (NIR) Quang phổ Raman dùng phép biến đổi Fourier (FT) Quang phổ Raman cách tăng bề mặt (SERS) Quang phổ Raman cộng hưởng UV (UVRR) Thiết bị phổ • -Nguồn sáng Laser ion Argon ND: Laser YAG Titanium: Laser Sapphire Diode laser Thiết bị phổ -Dụng cụ dò máy quang phổ CCD camera CCD dùng cho NIR CCD bị hiệu ứng chuẩn Thiết bị phổ -Dụng cụ dò máy quang phổ Thiết bị phổ -Thiết bị phân tích thu nhận tín hiệu Đầu dò sợi quang Ảnh hưởng điều kiện mẫu vật -Lựa chọn kiểu mô group SH Below Disulfide bridge SS Ảnh hưởng điều kiện mẫu vật -Chẩn đoán từ bên (in vivo) Mục đích nhà nghiên cứu đưa kỹ thuật in vivo vào ứng dụng lâm sàng Thiết bị dò phải vô trùng thiết kế cho không bị ảnh hưởng trạng tháikỹ Lý-Hóa Sử dụng thuật laser phải tuân thủ theo tiêu chuẩn an toàn định ANSI Cần lường trước nguyên nhân gây thay đổi dùng phương pháp phổ Raman in vivo cho bệnh nhân Bao gồm: ảnh hưởng bên ngoài, nguyên nhân chủ quan, ảnh hưởng áp lực Quy trình xử lý -Bao gồm: định cỡ, noise smoothing, loại bỏ tính huỳnh quang binning -Những biện pháp giải khác áp dụng tùy thuộc vào yêu cầu dụng cụ phân tích thay đổi liệu -Xác định kích thước: -Định cỡ thiết bị đo liệu phần quan trọng việc xử lý sau lấy liệu -Quang phổ đèn neon kiểu tiêu biểu để định cỡ truïc ngang Hearts light love neon spectrum SPECTRU M NEON LAMP Quy trình xử lý Naphthalene -Xác định kích thước: -Quang phổ tán xạ Raman mạnh như: băng phiến Naphthalene, Rhodamine 6G -Quang phổ tán xạ Raman yếu Methylene blue Static image of methylene blue -Một thư viện phổ Raman mô tạo để nghiên cứu liên kết chéo tương quan cấu tạo hóa học bệnh lý mô để củng cố tiêu chuẩn hóa cách dùng Loại bỏ tính huỳnh quang -Để trích tín hiệu Raman từ phổ tự nhiên, ta phải xử lý quang phổ để loại bỏ tính huỳnh quang như: thay đổi bước sóng, time-gating -Phương pháp hardware tối thiểu hóa nhiễu tính huỳnh quang gây phổ Raman, đòi hỏi cải biến hệ thống -Phương pháp toán học (software) quy tắc tiêu chuẩn cho việc khử tính huỳnh quang không cần cải biến hệ thống Gồm: phép lấy vi phân cấp cấp 2; phương pháp lọc miền tần số; phép biến đổi sóng cầu thứ cấp; phương pháp điều chỉnh đa thức tay -Một phương pháp đơn giản, xác, tinh tế để loại bớt tính huỳnh quang điều chỉnh phổ chứa RamanFIGURE 30.7và Processing huyønhRaman quang spectra of rhodamine 6G for fluorescence removal using a manual fifth order poly Loại bỏ tính huỳnh quang -Phương pháp điều chỉnh đường cong đa thức trì thuận lợi việc điều chỉnh tay mà không cần can thiệp người sử dụng Hình 30.8 cho thấy quang phổ Raman rhodamine 6G, tốt phổ Raman xử lí phép lấy vi phân, FFT kó thuật loại trừ huỳnh quang tự động trực tiếp so sánh phương pháp với Đặc biệt so sánh với phương pháp khác hình, cho thấy hiệu phương pháp đa thức tự động lấy đường huỳnh quang mấp mô Quá trình phân tích -Chẩn đoán tự động -Dải Raman mô khác có cường độ hình dạng khác -Phân tích kinh nghiệm: dựa quan sát cường độ tỉ lệ cường độ số lượng vị tríhạn củachế đỉnh -Hai phương pháp là: có nhiều số sóng xung quanh vùng đỉnh vùng lỏm mô quan sát -> kết sai lệch Chuẩn đoán theo kinh nghiệm không vượt mô quan -Sự thành công phân tích phổ chuẩn sát đoán bệnh: phân tích thành phần chính(PCA), phân tích đám theo thứ tự(HCA), phân tích đường đặc trưng(LDA) -Tách thành -Chẩn đoán bệnh đo lường phổ Raman từ phần mô sinh học -Máy phổ Raman: tách mô -> máy quét qua mô Ứng dụng quang phổ Raman vào chẩn đoán lâm sàng -Chẩn đoán từ bên cần thiết để thấy khả phổ Raman chẩn đoán lâm sàng -Đặc trưng phổ Raman phần tử sinh học như: axit nucleic, protein, lipit dùng để chẩn đoán tính chất bệnh lý -Tiềm quang phổ khả kiến chẩn đoán số quan: ngực, thực quản, cổ tử cung Ứng dụng quang phổ Raman vào chẩn đoán lâm sàng Ung thư vú -Là loại ung thư phổ biến phụ nữ, gây tử -Nguyên nhân: mô ác tính vùng ngực vong cao khoảng 18% -Alfano dùng FT-Raman cắt lớp mô vùng ngực để quan sát thấy mô khác nhau( mô bình thường, mô lành tính, ác tính ) -> dãy sóng khác -Redd chẩn đoán cách quan sát đỉnh chất: carotenoids, myolobin, lipit lấy từ mô -McCreery dụng cần chẩnsử đoán phổ NIR Raman so sánh tỷ lệ cường độ peak Ứng dụng quang phổ Raman vào chẩn đoán lâm sàng *Ung thư cổ tử cung -Cấu tạo lớp biểu mô: lớp biểu mô hình vảy biểu mô hình cầu -Nguyên nhân: lớp tiếp xúc lớp biểu mô hay gọi mối nối squamo-columnar -Phương pháp chẩn đoán: Xét nghiệm Papanicolaou (Pap) Dùng phổ FT-Raman để phát ung thư Dùng phổ Raman dựa vào phương pháp in vivo & in vitro để phát tiền ung thư .Dùng phổ NIR-Raman để chẩn đoán mô cổ tử cung dựa vào phương pháp in vivo Ứng dụng quang phổ Raman vào chẩn đoán lâm sàng Ứng dụng quang phổ Raman vào đoán lâm sàng *Ung thưchẩn da -Cấu tạo gồm phần chính: lớp biểu bì lớp da nằm lớp biểu bì -Nguyên nhân: tia cực tím tác nhân hóa lý khác -Có loại ung thư da thường gặp: Ung thư lành tính (nonmelanoma): gồm basal cell carcinoma (BCC) chiếm 75% squamos cell carcinoma (SCC) chiếm 20% Ung thư ác tính (malignant melanoma) chiếm 4%: tỉ lệ tử vong 77% Ứng dụng quang phổ Raman vào chẩn đoán lâm sàng *Các phương pháp chẩn đoán -Xét nghiêm vùng da bị tổn thương từ sinh thiết -Dùng phổ quang học dưa phát xạ huỳn quang -Dùng phổ FT-Raman để xác định đặc điểm da -Dùng phổ Raman hội tụ điểm dựa vào phương pháp in vivo -Dùng phổ Raman dựa vào phương pháp in vitro để phân biệt BCC Thank you for listening ... quang phổ Raman • -Xét phân tử Glucose Nguyên lý quang phổ Raman -Các phương pháp Raman: Quang phổ Raman tán xạ hồng ngoại gần (NIR) Quang phổ Raman dùng phép biến đổi Fourier (FT) Quang phổ Raman. .. xạ Quang phổ Raman • -Trong ta tìm hiểu phổ Raman qua khái niệm thiết bị sử dụng ứùng dụng y sinh Nguyên lý quang phổ Raman • -Tán xạ Rayleigh • -Tán xạ Raman Stokes • -Tán xạ Raman Anti-Stokes... bệnh đo lường phổ Raman từ phần mô sinh học -Máy phổ Raman: tách mô -> máy quét qua mô Ứng dụng quang phổ Raman vào chẩn đoán lâm sàng -Chẩn đoán từ bên cần thiết để thấy khả phổ Raman chẩn đoán