荧光光谱法检测角膜晚期糖基化终末产物研究

晚期糖基化终末产物(AGEs)是一种结构多样的化合物,在人体血糖高于正常范围时,会大量产生且不能通过自身代谢降解,具有血糖长期异常的记忆作用.研究表明AGEs是引起糖尿病及其并发症的重要因素之一,通过检测体内AGEs的积累情况可以预测糖尿病及其并发症的发生和发展进程.现有的离体AGEs检测方法存在操作复杂、时间较长、成本较高和不易推广等问题;在体AGEs检测方法存在皮肤色素、年龄和血红蛋白干扰等问题.为此,基于角膜良好的光学特性和AGEs的自体荧光特性,提出一种角膜晚期糖基化终末产物荧光光谱检测方法.构建了一套角膜AGEs荧光光谱检测系统,系统由微型光纤光谱仪、集成L ED激发光源、Y型12+1光纤和PC端光谱处理显示软件组成.荧光光谱检测系统采用激发光源波长分别为370和395 nm在暗室条件下对17名志愿者(男性9人,女性8人,糖尿病患者4人,年龄最小15周岁,最大81周岁)进行数据采集,得到激发光波长分别为370和395 nm的荧光光谱数据.为了准确识别荧光光谱中的有用信息,先截取需要的荧光光谱数据段(450～700 nm),然后对其进行去除背景噪声、归一化、小波变化等方法处理,可以将荧光光谱中不明显的荧光峰值进行放大和识别.实验结果发现,采用波长为370和395 nm的L ED作为激发光源,检测到角膜发射的荧光光谱范围在420～600 nm内,并且都分别在450～500,500～550和550～600 nm三个范围内存在光谱峰值.根据荧光性物质的荧光峰值与激发光波长无关的原理,表明两种不同波长的激发光所得到的荧光光谱都是由同一种物质AGEs产生.对糖尿病患者和正常人的荧光峰值强度进行分析,显示糖尿病患者的荧光强度明显高于正常人,表明本研究通过荧光光谱法检测角膜晚期糖基化终末产物具有可行性.