小波变换和能谱分析在无损血糖检测中的应用

提出并通过实验验证了一种新型无创血糖检测方法. 该方法以人体耳垂作为目标检测组织,以高频正弦信号作为检测信号,实验以不同浓度的葡萄糖溶液代替不同血糖浓度的血液,根据接收信号的差异来反映人体血糖浓度的变化,从而实现无创检测人体血糖浓度的目的. 对接收信号进行小波变换和能谱分析,运用小波变换对接收信号进行降噪处理,并从能量密度谱的角度分析不同血糖浓度下接收信号的差异.     

基于超声调制光信号技术无创检查葡萄糖浓度

糖尿病是一种多发常见病,不能根治却能很好控制。如果能够有精确、快速、无损的检测方法,需要时就能监测血糖浓度,这将为糖尿病的治疗带来革命性的进步。超声调制的光学检测方法是新兴的且很有发展前景的无损诊断技术,本文通过实验研究超声调制的光学信号与浑浊介质中葡萄糖浓度的关系,实验的初步结果表明,超声调制的光学信号可以灵敏地测量出浑浊介质中葡萄糖浓度的微小变化,且在吸收介质中比在散射介质中,超声调制光学信号对葡萄糖浓度的变化更灵敏。这为该方法应用在血糖的无创检测提供了可能性。     

无创血糖检测方法的研究

对血糖浓度进行紧密控制能减少或减轻糖尿病病人的长期并发症,糖尿病病人在诊疗期间经常要进行血糖浓度化验,频繁进行的抽血给病人带来了痛苦和不便,也给医护人员增添了工作.为了改变这一局面,近年来国内外正在积极研究血糖浓度的无创性检测方法.本文对多种葡萄糖无创检测方法(如傅立叶变换红外光谱法,组织的力学操作,脉冲光声技术等)进行了研究和总结.     

低剂量电离辐射对Ⅰ型糖尿病小鼠血糖和肾功能影响的实验研究

目的采用25 m Gy低剂量X射线照射Ⅰ型糖尿病小鼠,检测不同时间点小鼠体质量、血糖和肾功能改变情况,为低剂量照射用于预防和治疗糖尿病提供实验证据.方法建立Ⅰ型糖尿病小鼠动物模型,用血糖仪和全自动生化监测仪测量血糖、检测尿液中尿肌酐及尿白蛋白的含量.结果Ⅰ型糖尿病小鼠体质量显著低于非糖尿病组(P0.05).给予剂量为25 m Gy X射线照射后,各组小鼠体质量无显著性差异.低剂量照射使糖尿病组小鼠血糖水平受到了抑制,显著低于糖尿病组(P0.05).照射后2~16周,糖尿病组尿肌酐、白蛋白含量与糖尿病照射组比较差异具有统计学意义(P0.05).结论低剂量照射对Ⅰ型糖尿病小鼠具有保护作用,能显著降低小鼠血糖水平,还能有效降低Ⅰ型糖尿病小鼠尿中白蛋白含量,促进尿肌酐的排出,从而缓解由糖尿病高血糖引起的肾脏损伤.     

基于光电容积脉搏波的无创血糖测量研究

目前临床使用的血糖测量方法是采用直接抽取患者血液, 根据生物化学反应原理测量血糖, 这种有创测量方法存在疼痛、易感染、不能连续测量等问题。根据光电容积脉搏波检测理论, 研究了一种血糖测量方法,实现临床无创连续血糖测量。该方法采用波长为805 nm 和940 nm 两束近红外光透射患者手指, 其中805 nm为血糖敏感波长, 940 nm 为参考波长。从透射光中提取与血糖有关的信息进行数据处理并进行标定, 计算血糖值。经实验验证, 该方法能实现连续的无创血糖测量。     

基于动态光谱的血糖无创检测中有效信号的提取与建模方法研究

为提升无创检测的准确度,本文在动态光谱检测预处理方法中应用了新的信号提取方法,对接对数脉搏波的所有上升沿与下降沿,筛选有效沿,剔除粗大误差,提高了信噪比,消除了频谱重叠现象.在建模方法上,采用主成分分析方法对多样本的动态光谱值矩阵实现降维处理,采用GA与BP神经网络相结合取长补短的方法建立最终的数学模型,实现血液成分浓度预测的目的.实验表明,该方法能够提高血糖检测的准确度,有利于动态光谱在血糖无创检测方面的发展.     

柔性全固态无创血糖传感器及3D打印模拟检测装置

基于反向离子电渗透原理,构建无创血糖检测体系。利用丝网印刷工艺制备柔性全固态电极,以普鲁士蓝为电子媒介体,用葡萄糖氧化酶修饰电极制得柔性葡萄糖生物传感器。对传感器的各项修饰条件进行优化,用计时电流法检验其性能,建立起体外葡萄糖溶液定量检测体系。结果表明:在低浓度区对葡萄糖的线性响应范围为0.5~6.5 mmol/L,相关系数(R)为0.993 3,检出限为0.1 mmol/L;高浓度区的线性响应范围为6.5~19.0 mmol/L,相关系数0.992 3。用3D打印制作模拟检测装置,在猪皮上模拟活体电渗透过程进行皮下葡萄糖定量检测。皮下葡萄糖浓度在2.0~14.0 mmol/L范围内,传感器的响应电流与其有较好的相关性(R=0.992 9),浓度范围满足日常血糖检测的需求。为进一步研制实用型无创血糖仪奠定了良好的基础。     

近红外光谱无创血糖检测中体温变化的影响分析

利用光学方法无创伤地检测人体血糖浓度是目前的一个研究热点．分析了经皮漫反射光谱测量人体血糖的原理,针对信号微弱、生理背景噪声难以直接定量等现状,利用Monte Carlo模拟方法初步计算了血糖浓度和人体温度变化导致的漫反射光强,并通过葡萄糖水溶液实验对模拟计算的有效性进行了验证,最后根据两名糖尿病患者的口服葡萄糖耐量实验,估计了活体实验中的温度变化对血糖浓度模型误差的影响．结果表明,在37℃附近,体温降低0．1℃引起的漫反射光强与血糖浓度升高2．7mmol／L相当,而对基于近红外光谱的无创血糖预测,体温是一个非常重要的误差源,它对模型的影响占总误差的50％以上．     

便携式无创血糖检测方法

为快速方便检测糖尿病人的血糖值,弥补使用有创血糖仪带来的污染和疼痛等不足,研究了一种无创血糖测量方法.该方法用波长为1 650 nm的红外光源透射人体指尖,接收光信号并进行光电信号转换,通过A/D(Analogue to-Digital)采集、串口通讯、数字滤波和傅立叶变换完成数据处理,并将血糖值存储和输出.经实验验证,该方法可实现对血糖浓度的基本测量,同时具有测量速度快、无污染和实用性强等优点,通过无创方式即可检测出血糖值,避免了有创检测带来的疼痛感.     

糖尿病小鼠血糖波动模型的建立及其对脏器损伤的研究

通过建立糖尿病小鼠的血糖波动模型,研究血糖波动对糖尿病小鼠各脏器氧化损伤以及对糖尿病并发症相关实验指标的影响．将实验小鼠分为四组,正常组小鼠、正常小鼠血糖波动组、糖尿病小鼠组、糖尿病小鼠血糖波动组．首先通过尾静脉注射四氧嘧啶5mg／kg体重建立小鼠糖尿病模型,正常波动组和糖尿病波动组每天3次腹腔注射葡萄糖2g／kg体重以造成小鼠的血糖波动,其余两组腹腔注射生理盐水,各组小鼠均自由进食进水．实验6周后采血,检测血清中血糖、果糖胺含量以及各脏器中丙二醛、谷胱甘肽、山梨醇等的含量．糖尿病波动组小鼠的血糖、果糖胺水平、各脏器的氧化损伤程度和山梨醇含量都显著高于糖尿病组（P〈0．01）．说明血糖波动能加重糖尿病小鼠的病情,并对脏器造成更为严重的损伤,这有可能是导致糖尿病并发症发生的原因之一．     

基于硼酸盐聚合物绑定的SPR葡萄糖测量方法

微创血糖检测技术通过测量人体组织液中葡萄糖浓度来预测人体血液中葡萄糖浓度,从而指导胰岛素的注入来控制和治疗糖尿病．由于透皮抽取得到的组织液体积微小且成分复杂,要求高测量精度和排除其他物质的干扰,提出一种基于硼酸盐聚合物绑定的表面等离子共振（surfaceplasmonresonance,SPR）葡萄糖浓度测量方法．表面等离子共振测量具有很高的测量精度,硼酸盐聚合物PAA．ran—PAAPBA对葡萄糖分子具有特异性吸附作用,而且性质稳定、制作简单．通过层层自组装技术将其绑定在SPR传感器金膜表面,可实现特异性检测并提高测量灵敏度．测量结果显示葡萄糖浓度在2—10mg／dL范围内二次曲线拟合度为0．90177,25～1000mg／dL范围内拟合度为0．99509,而且队A．ran．PAAPBA和葡萄糖分子的动态解离情况良好,满足连续血糖测量的需求,     

下丘脑-胰岛轴血糖调节的非线性动力学模型

以生物化学糖代谢酶促动力学理论为基础,结合生理学内分泌调节理论,建立了正常人群下丘脑-胰岛轴血糖调节的非线性动力学模型.采用四阶龙格-库塔法对满足模型的一组参变量数据进行了模拟,结果显示血液中葡萄糖和胰岛素浓度的变化与正常人口服葡萄糖耐量(OGTT)试验的数据一致,说明该模型可以反映人体血糖调节过程,是合理的动力学模型.     

全反射比较法测量液体折射率色散的研究

基于全反射原理,提出一种用比较法测量液体折射率色散的方法.分析了棱镜全反射比较法测量液体折射率色散的基本原理,推导得到折射率色散的计算公式.结果表明:待测液体折射率色散与标准液体折射率色散、全反射极限出射角有关,与棱镜折射率色散无关;搭建相应的实验光路及系统,通过与阿贝折射仪及双棱镜法测量折射率色散对比证明了该方法的准确性.实验测量了葡萄糖水、印度墨水、聚苯乙烯溶液、品红溶液、唾液、汗液及不同浓度蜜糖溶液样品的折射率色散曲线,同一样品的折射率随着波长的增加而降低,并通过柯西色散公式得到相关样品色散曲线的拟合方程.实验表明:测量液体折射率的精度约0.000 2;分离餐后汗液、唾液的折射率明显高于餐前,这一实验结论给糖尿病的无创检测血糖提供一种可能的思路.文中提出的方法不需要棱镜折射率及其色散数据,具有实验系统简单、样品量少、测量过程方便、测量精度高等特点,不仅适合于透明及弱吸收散射的液体,而且可被用于固体折射率色散的测量,具有实际推广应用意义.     

动态血糖监测系统在稳定1型糖尿病患者血糖谱中的作用研究

目的：通过比较点血糖测定方法与动态血糖测定方法对1型糖尿病患者制定治疗方案的影响，为1型糖尿病患者制定合理的胰岛素治疗方案提供客观依据，最终减少低血糖事件的发生及避免高血糖对机体带来的损伤。方法：选40例1型糖尿病患者为研究对象，随机分为两组，分别为点血糖监测组和动态血糖监测组。以发现无感知低血糖次数，发生现症低血糖和酮症的次数为比较对象，来评价血糖谱的稳定性。依据监测到的血糖谱调整治疗方案，血糖平稳所需治疗时间及血糖漂移幅度来评价血糖检测方法的优越性。结果：采用动态血糖监测组调整治疗方案所需时间短，血糖波动幅度小。结论：利用动态血糖监测系统监测血糖与点血糖测定方法相比，在稳定1型糖尿病患者血糖谱的研究中具有明显的优越性。     

微通道内葡萄糖分子荧光检测的研究

本文介绍一种在微米通道内对经荧光标记的葡萄糖分子的荧光检测新方法,该方法成功地实现了在微通道内对葡萄糖分子的荧光检测.实验验证了用荧光素纳标记葡萄糖分子的可行性;分析了激发光波长和溶液的酸碱度对实验结果的影响.结果表明：在微通道内可有效地识别荧光素纳标记的葡萄糖分子.基于此研究可以在生物分析、生物检测等领域找到新的应用.     

复合酶膜生物传感器差分法检测牛乳中乳糖的含量

采用生物传感器差分法，将半乳糖苷酶和葡萄糖氧化酶组成的复合酶以及葡萄糖氧化酶固定在过氧化氢双电极上，可同时测定样品中乳糖和葡萄糖的含量。结果表明，乳糖在0.00~1.50 g/L，葡萄糖在0.00~1.00 g/L内生物传感器法测定乳糖的线性良好，稳定性好，相对标准偏差为1.49%，加标回收率为95%~105%，本方法与高效液相色谱法比较，测定结果无明显差异（P>0.05）。因此，建立的复合膜生物传感器差分法可用于牛奶中乳糖的检测。     

基于微透析的组织液中葡萄糖浓度连续检测方法

基于微创血糖检测中需要对组织液中葡萄糖浓度进行校准的要求,提出了一种利用微透析连续检测组织液中葡萄糖浓度的方法,研究了灌流速度、被测液浓度和温度等条件对回收率的影响．实验结果表明,灌流速度从0．3μL／min上升到3．0μL／min时,回收率下降71．7％;组织液浓度变化对回收率没有明显影响,温度从25℃上升到58℃时,回收率则上升34．6％．此外,提出了一种模拟体内葡萄糖浓度连续变化的方法,并建立了实验系统,验证了微透析方法在葡萄糖浓度连续变化条件下用于组织液葡萄糖检测的可行性．为进一步开展动物实验提供了理论基础和实验依据．     

健身运动对中老年人血糖和血脂浓度的影响

本课题主要对湖南城市学院与益阳职业技术学院的部分从事健身运动的中老年人和运动不足的中老年人的血糖、血脂和体重指数进行比较研究,以探讨健身运动对中老年人血糖、血脂和体重的影响。长期坚持健身运动可提高HDL-C浓度、降低LDL-C浓度,并降低TC/HDL-C和LDL-C/HDL-C比值,有助于维持中老年人的血糖稳定,控制中老年人的体重,降低肥胖的发生率。     

人参水提物对小鼠血糖及血脂代谢的影响

研究了人参水提物对正常小鼠血糖和血脂代谢的影响及其对四氧嘧啶(ALX)致糖尿病小鼠降血糖的作用.实验证实,200和400 mg/kg人参水提物极显著地降低了血糖;100 mg/kg水提物能够显著降低血清甘油三酯(P＜0.05),且随着剂量的增加,呈现上升的趋势.200 与400 mg/kg人参水提物均能显著降低正常小鼠餐后30 min的血糖值(P＜0.05).另外,人参水提物灌胃给糖尿病小鼠,均能降低血糖,其中300 mg/kg效果最显著(P＜0.01).研究结果表明:人参水提物可能是通过促进小鼠体内的葡萄糖转化成甘油三脂,调节了物质代谢中血糖与血清甘油三酯的相互转化.同时,人参水提物还具有改善正常小鼠的葡萄糖耐量,降低糖尿病小鼠血糖值的作用.