生物组织或细胞样品异常与否的红外光谱探测法制造技术

自然或人工培养的生物组织和细胞（如癌变组织或细胞）中异常存在利用红外光束照射经防腐处理的样品而检测出，该样品由新鲜生物组织或细胞制备，测量为透射或衰减全反射（ＡＴＲ）模式。然后，异常由红外光谱吸收是否发生变化而定，该吸收变化由样品中至少一个分子官能团的振动引起且是异常存在的特征。防腐剂可以是福尔马林、乙醇或无机盐的水溶液。防腐处理防止室温下样品的变质，而已经发现该变质会改变红外吸收特性从而可能导致误解。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及经防腐处理的自然生长或人工培养新鲜生物组织或细胞样品中异常的红外光谱探测法。为了检查白血病，E.Benedetti等人在Leukemia Research，PP.1001-1008，(Vol.9，Nov.8，1985)中提出了以下方案i)用化学手段将淋巴细胞(lymphocytes)与血液中其它细胞和成分分离开来；ii)对分离出的淋巴细胞(lymphocytes)进行真空干燥；iii)将干燥后的淋巴细胞(lymphocytes)与作为粘合剂的粉状KBr进行混合；iv)将淋巴细胞(lymphocytes)/KBr研磨成细末；v)将该细末在样品容器中压成小片；vi)利用红外光谱分析仪测量该样品的红外光谱。尽管Benedetti等人的方案是有效的，但它完全破坏了细胞结构，从而失去了可以从中获得的关于组织或细胞异常的重要信息。另外，Benedetti等人未采取防止淋巴细胞(lympho-cytes)变质的措施。这些缺陷严重地限制了Benedetti等人所提出方案的应用范围。美国专利5,038,039号(1991年8月6日，专利技术者P.T.T.Wong等)上也提出了利用红外光谱学检查自然和人工培养状态下生物组织或细胞异常的方法。在这种方法中，利用红外光束对生物组织或细胞样品进行照射。该组织或细胞处于自然状态，也可以经人工培养，它们扩散在水中或被切片，但仍维持其自然形态。在照射情况下，在至少一段频率范围内利用光谱分析确定是否由于样品中至少一个分子官能团的振动而产生了对红外线的吸收，而这种吸收现象是某种异常特征。5,038,039号专利中P.T.T.Wong等人提出的方法，在检查人体中恶性结肠上皮细胞，结肠肿瘤组织和肝肿瘤组织时特别有效。1992年12月1日P.T.T.Wong等人在5,168,162号美国专利中将P.T.T.Wong等人在5,038,039号专利中提出的方法推广用于检查脱落细胞异常，且此时在检查利用巴氏染色涂片(Papani-colaousmear)而获得的宫颈细胞的恶性与否特别有效。尽管P.T.T.Wong等人在5,038,039和5,168,162号专利中所提出的探测方法已被证明是有效的，但其所用的标本必须经过冷冻以防变质。现已发现，在室温下，即使在很短的时间内，光谱吸收也会发生显著的变化。尽管P.T.T.Wong等人在5,038,039号专利中揭示了在五小时或更长时间内胸腺组织中含有支链脂肪酸的类脂物增加(见该专利第8列第21至32行)，但该专利不会令熟知该技术的人相信，室温下，即便在很短时间内，组织或细胞中的光谱吸收会发生变化，而该光谱吸收变化的幅度在某些情况下足以给出错误的显示，导致误认为存在异常。更有意义的是，本专利技术申请人意外地发现，这些光谱吸收的变化可给出类似于诸如癌组织或细胞指示的读数。通常，当获得用于组织检查的外科标本时，该标本在输送到进行组织检查的病理实验室的过程中被进行冷冻防腐。到达该实验室后，利用冷冻切片技术对该标本进行切片，从而提供用于组织检查的组织样品。按照5,038,039号美国专利进行红外光谱检测时，样品的厚度必须小于约20微米，且必须解冻后在室温下操作。如果令样品解冻且在室温下放置哪怕很短的时间，现已发现将产生变质，这种变质可改变光谱的吸收，且在某些情况下给出事实上不存在的异常的错误指示。W.J.Potts Jr.在《化学红外光谱学》(1963年第一卷技术，第238～242页)上已提出了研究化学材料(例如交联聚合物和树脂)光学特性，特别是其红外辐射强度的方法，即将相应材料填满氯化钠固态小晶块中的空穴，屏蔽该晶块以便使落在其外表面上的光线只能穿过该小晶块体积，并且将该晶块安放在红外光束聚焦系统中。红外光谱可以利用来自该化学材料表面辐射的反射(而不是利用穿过该材料的透射)而获得，而通常这样所产生的光谱很弱以至具有很小的量值。然而近来，在本文拟写时，人们已设想出了一种被称为衰减总反射(常缩写为ATR)技术，因而获得了质量更加令人满意的反射光谱。尽管W.J.Potts Jr.所介绍的方法对实际上不可破坏的有机聚合及树脂材料是有效的，但却不会令熟知该技术的人使用氯化钠保存在室温下会变质的样品(例如来源于新鲜生物组织或细胞的样品)，用于借助红外光谱分析探测其中的异常。另外，这些样品中的水份会溶解氯化钠晶块从而使其失效。但是，W.J.Potts Jr.确实指出了至少早在1963年就已经知道利用来自样品辐射的反射或利用穿过该样品的透射获得红外光谱。在“应用红外光谱学，原理，技术及分析问题求解”一书(A.Lee Smith，1979年，84～86页)中，86页上指出，ATR光谱的反射辐射可给出非常类似于透射光谱的吸收。需要这样一种探测方法，该方法利用红外光谱分析检查自然或人工培养的生物组织或细胞中所存在的异常，其中该组织或细胞在室温下的变质被推迟到一定的程度，以使得它不会妨碍异常性的探测或给出错误的结果。根据本专利技术，它提出了一种利用红外光谱分析探测经防腐处理的自然或人工培养新鲜生物组织或细胞样品中异常的方法，它含有以下步骤a)用红外光束照射经防腐处理的样品；b)利用光谱分析，至少在一段频率范围内确定在该处理过的样品中是否发生了明显区别于其中源于防腐处理所带来的变化的红外吸收变化，这种吸收变化至少由该处理过的样品中的一个分子的官能团的振动所产生而且是某种异常的特征。利用光谱分析进行确定可包括将上述至少在一段频率范围内利用红外光束照射经处理样品所获得的红外光谱以及由此而导出的光谱参数与通过经相同方式处理并已知来自新鲜、正常和健康组织或细胞的类似样品而获得的类似的红外光谱以及从中导出的光谱参数相比较。通过比较，如果在待测样品与控制样品之间无明显的红外光谱变化或所导出光谱参数变化，则显然由光谱分析进行确定的工作完成，它说明检测样品中不存在异常，该样品为健康和正常的。然而，如果待测样品与控制样品之间在红外光谱或所导出的光谱参数方面存在明显的变化，则显然需要做进一步比较以确定究竟是什么样的异常所引起的这种变化。另外，根据本专利技术，利用光谱分析进行确定还包括将上述至少在一段频率范围内利用红外光束照射经处理样品所得到的红外光谱以及由此而导出的光谱参数与通过经相同方式处理并具有已知异常特性的至少一种类似样品而获得的类似的红外光谱以及由此导出的光谱参数相比较。下述内容包含在本专利技术的范围之内，即只对某种经处理的样品进行试验以检测至少一种特定的异常，而不进行该样品与经处理的正常健康的组织或细胞的比较试验。利用光谱分析进行确定，可以在上述至少一段频率范围内通过来自穿过该经处理样品光束的红外辐射而获得。利用光谱分析进行确定，可以在上述至少一段频率范围内通过来自该样品光束的衰减全反射红外辐射而获得。经防腐处理的样品可以是利用下列一组防腐剂中任一种进行处理的样品，这些防腐剂包括甲醛，酒精，盐水和无机盐。甲醛可以是福尔马林水溶液。酒精可以是甲醇、乙醇或二者的混合物。盐水可以是普通的盐水，磷酸缓冲液或某种平衡生理盐水，该盐水含有氯化钙，氯化镁，氯化钾，醋酸钠，氯化钠和柠檬酸钠。无机盐可以是硝酸钠、氯化钠或溴化钾。上述至少一段频率范围可以是下列至少一个频段内的至少一个频率，这些频段包括50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用红外光谱分析探测经防腐处理的、自然或人工培养的、包括脱落细胞在内的新鲜生物组织或细胞样品中异常的方法，该方法包括：ａ）用红外光束照射经防腐处理的样品；ｂ）利用光谱分析，至少在一段频率范围内确定在该经处理的样品中是否发生了明显 区别于其中源于防腐处理所带来的变化的红外吸收变化，这种吸收变化至少由该经处理的样品中的一个分子官能团的振动所产生而且是某种异常的特征。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：博特烈黄，磊达黄，
申请(专利权)人：赛托斯康医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]