一种血液种属判别的方法技术

本发明专利技术涉及血液检测技术领域，尤其涉及一种血液种属判别的方法。该方法利用不同物种血样中FSC和SSC的差异，建立了不同物种血样散射光谱的数据库，并采用SVM法进行数据分析，从而获得了鉴别血液种属的模型，根据该模型对血样种属进行分析，具有较高的成功率，且样品需求量小50μL的样品即可完成检测，鉴定方法快速。

A method for discriminating blood species

The invention relates to the field of blood detection technology, in particular to a method for discriminating blood species. By using the difference of FSC and SSC in different species of blood samples, the database of the blood sample of different species was established, and the SVM method was used to analyze the data. The model of identifying the species of blood species was obtained. According to the model, the blood samples were analyzed with high power and the sample demand was 50 mu L. The test can be completed, and the method of identification is fast.

【技术实现步骤摘要】
一种血液种属判别的方法
本专利技术涉及血液检测
，尤其涉及一种血液种属判别的方法。
技术介绍
血液是在循环系统、心脏和血管腔内循环流动的一种组织，由血浆和血细胞组成。血浆内含血浆蛋白(白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原)、脂蛋白等各种营养成分以及无机盐、氧、激素、酶、抗体和细胞代谢产物等。血细胞有红细胞、白细胞和血小板。中国血液制品行业发展迅速，当前，我国在血液制品产业上的监管日益严格，措施及整治方案频出。如《关于进一步加强人体血液、组织器官管理有关问题的通知》(卫药发(1996)27号)《艾滋病防治条例》第三十七条规定：进口人体血液、血浆、组织、器官、细胞、骨髓等，应当经过国务院卫生主管部门批准。《通知》中第一条规定：人体血液的采集、供应、加工生产和进出口均由卫生部统一归口管理；血液和血液制品的进出口没有卫生部的批件或证书，任何单位均不得经营，口岸药检所不得接受报验，海关不予放行。技术部门需对进出口物品的生物安全性做技术审核。但是在国家管理和控制领域仍然存在一些问题。《中华人民共和国进出口动植物检疫条例》虽然涵盖了动物来源的血液样品的检疫要求，但没有给出相关的检测方法。而随着科技的发展，我国对我国的多样性的生物资源的保护也越来越重视。现阶段我国特有和稀有物种的血液制品存在着流失的可能。而进口的血液制品也存在一定隐患。此外没有管理控制的进口血液制品也有可能成为生物入侵途径，造成生物安全隐患。因此需要对我国的血液制品，特别是进出口血液制品做物种来源的分析。目前可以应用与血液种属鉴定的方法，主要包括血液生化的方法、基于不同物种血液免疫原性的检测方法、基于不同物种基因组信息差异进行鉴定的方法。但这些方法检测的时效性较差，无法快速做出物种判定，检测周期长。目前也有人开发了基于拉曼光谱的检测技术，主要应用于血痕的物种来源检测，对于新鲜血液鉴定不适用。可见，目前对于血液制品的物种来源并没有一种快速高效的检测手段。因此有必要开发一种快速高效的鉴别血液样品物种来源的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种血液种属判别的方法，本专利技术提供的方法适用于新鲜血液的种属鉴定，样品需求量小，鉴定方法快速。本专利技术提供了血液细胞散射光谱的数据库的构建方法为，将血液细胞的FSC、SSC、FSC/SSC经主元分析、SVM法聚类后，构得数据库。本专利技术还提供了以本专利技术构建方法构得的数据库。以本专利技术构建方法构得的数据库在血液种属判别中的应用。本专利技术经统计分析发现，不同物种动物以及人类的血液中血细胞在大小、密度、粒度、细胞内容物等方面存在差异。本专利技术利用散射光谱技术识别不同物种血液细胞，特别是红细胞在细胞大小、细胞内容物折光率等方面的差别，并将这种差别应用于血液细胞种属来源的判定。血液样品中细胞的散射类似于米氏散射数据，因此在对于血液细胞进行分析时可以选定一定波长的激光，并测定散射的角度等。这些反应在测试数据上表现为前向和侧向散射光信号的不同，即FSC(前向角散射)和SSC(侧向角散射)不同。对不同物种间血液的这种差异在进行较大样本量的分析后，可以建立数据库并利用数据库建立数学模型用于识别血液样品的不同物种差异，利用此差异可以实现血液样品的物种来源的鉴别。对于血液样品的种属的预测分析，在本技术中使用的是血液样品分类的方法，具体的，使用基于主元分析的(PCA，PrincipleComponentAnalysis)的支持向量机(SVM，SupportVectorMachine)的分类方法。SVM方法是用一种优化的学习模型，在生命信息识别上有广泛应用。对于多维数据的分析可以是被数据间的复杂关系而进行分类。在本技术中我们采用核函数RBF(Gaussianradialbasisfunction)来定义数据的特征空间，并对模拟训练数据进行分类，也采用此方法对预测数据进行分析，从而评价SVM方法的准确性。主元分析可以简化多维数据的算法。本方法中的主元分析将原始数据转化产生了新的正交数据，这些新的主元数据可以用于血液种属分类。本技术使用软件Weka3.6来进行主元分析和SVM分类等数据挖掘工作。本专利技术实施例中，采用来源于大鼠、小鼠、恒河猴或人的样品进行实验，结果表明，经数据均一化处理后，四个物种的红细胞集群位置存在明显差异，四个物种在FSC的差异较大，SSC的差异稍小。集群最高FSC信号值人：1.2e5；猴：8.0e4；大鼠：6.5e4,小鼠：4.5e4。人的FSC仅有一个分布峰，而其他物种的红细胞存在2个分布峰，明显见于大鼠和小鼠的血液细胞。本专利技术数据库的构建方法中，血样采自静脉。检测前，对血样进行抗凝处理，并稀释。血液样品的稀释不应该改变血液样品的渗透压，不应影响细胞的形态和大小。优选采用生理盐水(0.9％的NaCL无菌溶液)对血液样品进行稀释。本专利技术发现不同物种血液样品的光谱数据可能受到血液样品的抗凝方式的影响。为了避免干扰，抗凝处理采用的抗凝剂选自柠檬酸钠、肝素或EDTA。优选为EDTA。本专利技术发现，血液样品的新鲜度也会对血液样品的光谱数据造成影响。因此，本专利技术待测血样优选为新鲜采集的样品。采集到测试的时间间隔不超过24小时，低温储存(0℃～4℃)不超过72小时。进一步的，血浆成分对于血液样品的透射光谱数值也会造成影响，血液样品的洗涤处理会干扰血液样品的透射光谱信息。因此本专利技术建立数据库采用未经洗涤处理的全血。采用流式细胞仪对待测血样的FSC、SSC进行检测。方法为：使用标准微球在每次测试前调整电压，使得微珠的捕获信号达到固定值，检测波长为488nm。使得4个物种的红细胞在前向角散射信号(FSC)和侧向角散射信号(SSC)的数值落到适合位置，固定此电压值进行多样品数据信息采集。每个样品收集10000个细胞，采集记录FSC和SSC信息。检测后，对不同物种血液细胞的FSC和SSC信息进行数学机器学习，并作分类。建立数学模型。在一些实施方案中，上述鉴别不同物种血液样品的方法中，还包括应用标准质控品对检测仪器进行标定的步骤。按照本专利技术，上述鉴别不同物种血液样品的方法中，所述标准质控品为仪器校准用标准微球。本专利技术还提供了一种血液种属判别的方法，将待测血样中血细胞的FSC、SSC、FSC/SSC，与本专利技术构建的数据库进行比对，通过SVM法进行待测样品种属的判别。一些实施例中，待测血样经流式细胞仪检测，获得FSC、SSC、FSC/SSC；所述流式细胞仪检测的波长为488mm。一些实施例中，待测血样为全血样品，其添加抗凝剂后以生理盐水进行稀释。一些实施例中，待测血样为新鲜血样，4℃保存时间不超过72h。一些实施例中，所述抗凝剂为EDTA，所述稀释的比例为1:10。一些实施例中，待测血样来自人类、猴、大鼠或小鼠。一些实施例中，比对采用十折交互验证的方法。比对结果中马修相关系数接近于1表示分类结果数据良好。具体的，采用十折交互验证的方法来评价SVM的分类方法，分类方法的敏感性(Sn，sensitivity),特异性(Spspeficity),精确性(AccAccurary)以及相关效率(MCCMatthewscorrelationcoefficients),以及GC2(generalizedsquaredcorrelation)等均表现出与χ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.血液细胞散射光谱数据库的构建方法，其特征在于，将血液细胞的FSC、SSC、FSC/SSC经主元分析、SVM法聚类后，构得数据库。

【技术特征摘要】
1.血液细胞散射光谱数据库的构建方法，其特征在于，将血液细胞的FSC、SSC、FSC/SSC经主元分析、SVM法聚类后，构得数据库。2.权利要求1所述构建方法构得的数据库。3.权利要求1所述构建方法构得的数据库在血液种属判别中的应用。4.一种血液种属判别的方法，其特征在于，将待测血样中血细胞的FSC、SSC、FSC/SSC，与权利要求2所述数据库进行比对，通过SVM法进行待测样品种属的判别。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待测血样经流式细胞仪检测，获得FSC、SSC、FSC/SSC；所述流式细胞仪检测的波长为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦川，向志光，佟巍，夏霞雨，阮研硕，
申请(专利权)人：中国医学科学院医学实验动物研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11