在现代医疗领域,疾病早期诊断是提高治愈率、降低治疗成本的关键,例如癌症、心血管疾病和糖尿病等慢性病的早期发现,可通过简单治疗或生活方式调整有效控制病情。然而,许多疾病在早期阶段症状并不明显,传统检测方法难以发现。如果能在疾病早期阶段精准捕捉疾病标志物的微小变化,就可以为患者争取宝贵的治疗时机。
因此如何实现在无创或微创条件下,快速准确地检测出疾病的早期信号,成为医学界亟待解决的难题。


荧光光谱仪正是解决这一难题的有力工具,它是基于荧光现象的高灵敏度分析仪器,通过检测样品在特定波长光激发下发射的荧光信号,能够分析物质的分子结构、浓度及动态行为。近年来,其在疾病早期诊断中的应用备受关注,尤其是在癌症、心血管疾病和感染性疾病的筛查中展现了巨大潜力。
奥谱天成致力于开发国际领先的光谱分析仪器,产品广泛应用于科学研究、公共安全、环境保护、工业测量等领域,已出口全球50多个国家。以奧谱天成的ATF4500荧光光谱仪为例来了解其工作原理:


奥谱天成ATF4500荧光光谱仪工作示意图
荧光的产生主要包括激发和发射两个阶段,当特定波长的光照射到样品时,样品分子吸收光能并跃迁至激发态,随后以荧光的形式释放能量。通过检测荧光的波长和强度绘制成荧光光谱,可以获取样品的分子信息。


分子荧光光谱形成机理图
ATF4500荧光光谱仪具有高达60,000 nm/min的扫描速率,超快的扫描速率60,000 nm/min以及超高的探测灵敏度S/N>800 (RMS,水拉曼峰处噪声)和光谱分辨率1.0 nm,使其能够检测到极低浓度的生物标志物,为疾病早期诊断提供了可靠的技术支持。
l 癌症早期诊断:荧光光谱仪可用于检测肿瘤标志物,如前列腺特异性抗原(PSA)和癌胚抗原(CEA)。荧光光谱癌前病变诊断仪通过分析组织固有荧光光谱,能够快速识别宫颈癌、口腔癌等表浅黏膜组织的癌前病变。
l 心血管疾病:通过检测心肌梗死标志物(如肌钙蛋白)的荧光特性,荧光光谱仪能够实现心血管疾病的早期筛查。
l 神经退行性疾病:通过检测脑脊液或血液中的β-淀粉样蛋白和tau蛋白,荧光光谱仪在阿尔茨海默病的早期诊断中具有重要价值。
荧光光谱仪具有高灵敏度、快速响应和多功能性等优势,能够实现无创或微创检测,显著提高疾病早期诊断的效率和准确性。分子荧光光谱仪在疾病早期诊断中的应用为医学领域带来了革命性进展。其高灵敏度和广泛适用性使其成为疾病筛查和诊断的重要工具,未来有望在更多疾病领域实现突破。