一种血红蛋白浓度的检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种血红蛋白浓度的检测装置及检测方法，其中检测装置包括：单频光纤激光器，用于输出单路激光；分光耦合器，与单频光纤激光器连接，用于将输出的的单路激光分成两路激光；第一光电探测器，用于接收透射过样品池的检测光，输出第一电压；第二光电探测器，用于接收参考光，输出第二电压；信号采集与处理系统，用于接收第一电压和第二电压，根据第一电压和第二电压获取血红蛋白溶液的浓度。本发明专利技术采用激光对待测的血红蛋白溶液进行照射，根据吸光度求解血红蛋白溶液的浓度；该检测过程简便、无毒无污染，同时检测效率高、稳定性好，能够实时连续检测血红蛋白浓度，可为无创检测奠定基础。本发明专利技术可广泛应用于液体浓度检测领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种血红蛋白浓度的检测装置及检测方法


[0001]本专利技术涉及液体浓度检测领域，尤其涉及一种血红蛋白浓度的检测装置及检测方法。

技术介绍

[0002]目前，常用的血红蛋白浓度检测方法包括光度法、荧光法及电化学法等。传统的光度法的原理主要是基于血红蛋白与某些实际互相反应而生成能够稳定存在的显色物质，通过该物质在某一特定波长下对光的特征吸收，进而计算出血红蛋白的浓度。现有将血红蛋白与高铁氰化钾进行反应生成稳定的氰化高铁血红蛋白(HiCN)，选取合适波长对其照射测得光强度，最后计算得出血红蛋白浓度。该方法测量结果准确性较好，但其所用化学试剂具有一定毒性，容易对身体产生危害并造成环境污染。另外，传统光度法中使用的检测光源一般为卤钨灯，辅以单色器、光栅或其他光学元件实现单一波长的选择与光输出，但其结构较复杂，且光源稳定性、单色性和方向性难以有很大提升，从而影响检测结果的准确度和灵敏度。
[0003]荧光法则是由于血红蛋白具有很高的类似过氧化物酶的催化活性，选择一种合适的酶催化氧化底物，二者充分反应后对产物进行荧光分析，进而计算出血红蛋白浓度。但该方法检测过程繁琐复杂，无法快速实时地进行分析检测，难以用于临床检测。
[0004]电化学法的基本原理是血红蛋白的氧化还原反应，由于血红蛋白易吸附石英子并发生氧化还原反应，且血红蛋白浓度与该氧化还原反应的电流呈现正比例关系，通过测量电流值即可得到血红蛋白浓度。该方法可以实时快速地进行分析检测，但结构庞大的血红蛋白会附着在电极表面，使电极逐渐钝化，影响测量结果准确性。r/>
技术实现思路

[0005]为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于提供一种基于单频光纤激光器的血红蛋白的检测装置及检测方法。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种血红蛋白浓度的检测装置，包括：
[0008]单频光纤激光器，用于输出单路激光；
[0009]分光耦合器，与所述单频光纤激光器连接，用于将输出的所述的单路激光分成两路激光，一路激光为检测光，另一路激光为参考光；
[0010]第一光电探测器，用于接收透射过样品池的所述检测光，输出第一电压，其中所述样品池内装有血红蛋白溶液；
[0011]第二光电探测器，用于接收所述参考光，输出第二电压；
[0012]信号采集与处理系统，均与所述第一光电探测器和所述第二光电探测器电连接，用于接收所述第一电压和所述第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压获取所述血红蛋白溶液的浓度。
[0013]进一步，所述单频光纤激光器包括依次连接的泵浦源、光纤激光谐振腔、波分复用器、光隔离滤波器、光纤放大器和倍频模块；
[0014]所述泵浦源向所述光纤激光谐振腔注入泵浦光，产生受激辐射的激光信号，所述激光信号经过所述波分复用器和所述光隔离滤波器后，由所述光纤放大器进行功率放大以及由所述倍频模块进行频率非线性转换，输出单频光纤激光。
[0015]进一步，所述单频光纤激光器还包括相位调制器，所述相位调制器的输入端与所述光隔离滤波器的输出端连接，所述相位调制器的输出端与所述光纤放大器的输入端连接；
[0016]所述相位调制器用于对由所述光隔离滤波器输出的激光信号进行相位调制。
[0017]进一步，所述光纤激光谐振腔中附加有压电陶瓷，所述压电陶瓷用于对谐振腔腔的输出光进行相位调制。
[0018]进一步，所述泵浦源的工作波长为976nm，所述光纤激光谐振腔的中心波长为1080nm，所述倍频模块输出波长为540nm的单频光纤激光。
[0019]进一步，所述倍频模块中的倍频晶体为铌酸锂晶体、掺氧化镁铌酸锂晶体、钽酸锂晶体、酸锂晶体、偏硼酸钡晶体、磷酸二氢钾晶体或磷酸钛氧钾晶体。
[0020]进一步，所述单频光纤激光器输出光的波长范围为450nm～580nm。
[0021]本专利技术所采用的另一技术方案是：
[0022]一种血红蛋白浓度的检测方法，包括以下步骤：
[0023]获取两路单频激光，其中一路激光作为检测光，另一路激光作为参考光；
[0024]将所述检测光透射过装有血红蛋白溶液的样品池，采集透射后的检测光，并根据采集到的检测光获取第一电压；
[0025]根据参考光获取第二电压；
[0026]根据所述第一电压和所述第二电压获取所述血红蛋白溶液的浓度。
[0027]进一步，所述根据所述第一电压和所述第二电压获取所述血红蛋白溶液的浓度，包括：
[0028]根据所述第一电压和所述第二电压计算所述血红蛋白溶液对所述检测光的吸光度；
[0029]根据所述吸光度和预设的关系表达式获取所述血红蛋白溶液的浓度。
[0030]进一步，所述预设的关系表达式通过以下方式获得：
[0031]固定样品池的厚度；
[0032]将预设浓度的血红蛋白溶液装入样品池，采集参考光以及透射过样品池的检测光，根据采集的检测光与参考光计算所述预设浓度的血红蛋白溶液对应的吸光度；
[0033]通过更换血红蛋白溶液的浓度，获取不同浓度下血红蛋白溶液对应的吸光度，获得关系表达式。
[0034]本专利技术的有益效果是：本专利技术基于朗伯
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比尔定律，采用激光对待测的血红蛋白溶液进行照射，根据血红蛋白溶液对激光的吸光情况，求解血红蛋白溶液的浓度。该检测过程简便、无毒无污染，同时检测效率高、稳定性好，能够实时连续检测血红蛋白浓度，可为无创检测奠定基础。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本专利技术实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本专利技术的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
[0036]图1是本专利技术实施例中一种血红蛋白浓度的检测装置的结构示意图；
[0037]图2是本专利技术实施例中单频光纤激光器的结构示意图；
[0038]图3是本专利技术实施例中血红蛋白的可见光吸收光谱示意图；
[0039]图4是本专利技术实施例中吸光度和浓度关系的最小二乘拟合曲线；
[0040]图5是本专利技术实施例中一种血红蛋白浓度的检测方法的步骤流程图；
[0041]图6是本专利技术实施例中计算血红蛋白溶液的浓度的步骤流程图。
[0042]附图标记：1—单频光纤激光器，2—分光耦合器，3—样品池，4—第一光电探测器，5—第二光电探测器，6—信号采集与处理系统，11—泵浦源，12—光纤激光谐振腔，13—波分复用器，14—光隔离滤波器，15—相位调制器，16—光纤放大器，17—倍频模块。
具体实施方式
[0043]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血红蛋白浓度的检测装置，其特征在于，包括：单频光纤激光器，用于输出单路激光；分光耦合器，与所述单频光纤激光器连接，用于将输出的所述的单路激光分成两路激光，一路激光为检测光，另一路激光为参考光；第一光电探测器，用于接收透射过样品池的所述检测光，输出第一电压，其中所述样品池内装有血红蛋白溶液；第二光电探测器，用于接收所述参考光，输出第二电压；信号采集与处理系统，均与所述第一光电探测器和所述第二光电探测器电连接，用于接收所述第一电压和所述第二电压，根据所述第一电压和所述第二电压获取所述血红蛋白溶液的浓度。2.根据权利要求1所述的一种血红蛋白浓度的检测装置，其特征在于，所述单频光纤激光器包括依次连接的泵浦源、光纤激光谐振腔、波分复用器、光隔离滤波器、光纤放大器和倍频模块；所述泵浦源向所述光纤激光谐振腔注入泵浦光，产生受激辐射的激光信号，所述激光信号经过所述波分复用器和所述光隔离滤波器后，由所述光纤放大器进行功率放大以及由所述倍频模块进行频率非线性转换，输出单频光纤激光。3.根据权利要求2所述的一种血红蛋白浓度的检测装置，其特征在于，所述单频光纤激光器还包括相位调制器，所述相位调制器的输入端与所述光隔离滤波器的输出端连接，所述相位调制器的输出端与所述光纤放大器的输入端连接；所述相位调制器用于对由所述光隔离滤波器输出的激光信号进行相位调制。4.根据权利要求2或3所述的一种血红蛋白浓度的检测装置，其特征在于，所述光纤激光谐振腔中附加有压电陶瓷，所述压电陶瓷用于对谐振腔腔的输出光进行相位调制。5.根据权利要求2所述的一种血红蛋白浓度的检测装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵齐来，徐善辉，邓春兰，杨昌盛，冯洲明，杨中民，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：