一种基于SERS的体液检测方法及系统与流程

技术特征：
1.一种基于sers的体液检测方法，其特征在于，包括如下步骤：s1:将待测体液样品滴加在有网格标记的表面增强基底之上；规定所述体液样品滴加区域和测量区域；s2:在每个所述测量区域网格内，采用激光修正大光斑积分测量模式检测所述体液样品；通过控制光路中的扫描振镜在设定的积分时间内，激光光斑在形状区域内扫描，获取形状区域内的平均拉曼光谱；s3:在s2步骤中同一样品上进行快速点扫描测量模式进行逐行点扫描，并逐行收集处理数据，获取扫描区域内每一点的拉曼光谱特征，并自动寻找差异性光谱。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述表面增强基底包括粗糙银基底、粗糙金基底或纳米颗粒以及表面修饰特异性物质的粗糙银基底、粗糙金基底或纳米颗粒。3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，在所述表面增强基底形成网格标记的方法为，将所述表面增强基底区域划分为工作电极加持侧和非工作电极加持侧；在所述非工作电极加持侧内划分均匀网格，所述样品滴加在所述网格中心区域；测量网格范围为体液样品扩散后涉及的所有所述网格。4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，根据所述体液样品滴加后的扩散区域和扩散形貌，通过边缘加权校正修正所述体液样品蒸干过程中“咖啡环”效应的影响。5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，体液包括血清、血浆、血液、唾液、尿液、细胞内液、细胞间液、组织液、淋巴液或粪便提取液。6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，s2具体步骤为：s21：设定光路中所述扫描振镜的大光斑积分区域的形状和尺寸，扫描振镜在大光斑积分区域内由内向外扫描且激光强度逐渐增强，获得所述体液样品在该区域内的平均拉曼光谱；调整所述大光斑积分区域的形状和尺寸，获得所述体液样品扩散后涉及的每一个网格区域的平均拉曼光谱；s22：使用s21中稳定的拉曼光谱数据，并将光斑移到另一位置，重复s21。7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，s3的具体步骤为：s31：设定扫描区域的形状、尺寸、扫描步长和单点积分时间；单点积分时间不超过1s；s32：激光逐行激发扫描待测区域，并逐行搜集光谱数据；直至完成所述待测区域扫描；自动寻找差异性光谱，并分析出所述差异性光谱所对应的物质类型；s33：将光斑移动到另一位置，重复s32。8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，步骤s32还包括赋予每点的光谱特征信息rgb值生成二维伪色彩拉曼扫描图像，反映出所述差异性光谱所对应物质的位置以及通过面积比得到其相对含量。9.一种基于sers的体液检测系统，其特征在于，包括：基线处理模块，所述基线处理模块用于消除荧光影响、拉平基线；标准化模块，用于归一化光谱数据，以消除激光功率、积分时间、聚焦程度、表面增强效果不均匀所产生的强度差异；自动寻峰模块，用于寻找扫描光谱数据中的差异性特征峰，用以对应体液样品中的特殊物质，并对离散度超过标准的特殊频率区间标记；成像模块，用于将光谱信息反映在一张二维伪色彩图像中；
分析模块，与内置的拉曼光谱数据库比对，用于拉曼光谱法的疾病类型诊断、疾病程度诊断、治疗情况的分析以及更新拉曼光谱数据库。10.根据权利要求9所述的检测系统，其特征在于，所述拉曼光谱特征包括拉曼特征峰；所述拉曼特征峰信息包括峰位、峰强、峰面积、半高宽，及特征峰信息比值和特征峰信息差值，其中，比值或差值为两个或若干个所述拉曼特征峰之间的比值或差值。

技术总结
本发明提出了基于SERS的体液检测方法及系统，检测方法包括激光修正大光斑积分测量模式和快速点扫描测量模式，激光修正大光斑积分测量模式可快速获取稳定、可重复的拉曼光谱结果；快速点扫描模式可捕获体液中的低浓度疾病相关标记物。基于以上两种测量模式，本方法可实现对体液的整体组分和差异性组分的精准检测。本发明中的系统包括基线处理、光谱标准化、自动寻峰及成像方法，实现光谱数据的快速、客观、大批量处理，及差异性特征峰自动获取。本发明有效实现了快速、稳定、高通量、低成本的表面增强拉曼体液检测，通过检测、分析人体体液的拉曼光谱特征信息，可进行疾病快速预诊代替传统的体液检测方法，实现大面积人群高频普查。实现大面积人群高频普查。实现大面积人群高频普查。


技术研发人员：张兴 张晓宇 樊傲然
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2021.07.14
技术公布日：2021/10/19