WikiEdge:ArXiv速遞/2024-08-29

ArXiv-2408.16413v1

• 標題：Chemometrics-aided Surface-enhanced Raman spectrometric detection and quantification of GH and TE hormones in blood
• 中文標題：化學計量學輔助的表面增強拉曼光譜檢測和定量血液中的生長激素和睪酮激素
• 發布日期：2024-08-29 10:20:32+00:00
• 作者：Annah M. Ondieki, Zephania Birech, Kenneth A. Kaduki, Peter W. Mwangi, Moses Juma, Boniface M. Chege
• 分類：physics.med-ph, physics.optics
• 原文連結：http://arxiv.org/abs/2408.16413v1

摘要：這項工作探討了將表面增強拉曼光譜（SERS）與人工神經網絡（ANN）模型相結合，以檢測和定量施加於斯普拉格-道利（SD）大鼠血液中的生長激素（GH）和睪酮（TE）。使用785 nm雷射激發，從注射了GH、TE、兩種激素及未注射對照的SD大鼠血樣中記錄了SERS光譜。樣本與在蒸餾水中合成的銀納米顆粒（AgNPs）混合，塗抹在顯微鏡載玻片上並風乾。結果顯示的SERS光譜在不同激素的情況下表現出相似的特徵，強度變化揭示了在658、798、878、914、932、1064、1190、1354、1410和1658 cm-1處的特定譜帶。主成分分析（PCA）表明，圍繞1378 cm-1（所有組）、658和1614 cm-1（GH注射大鼠）等譜帶的強度變化是時間依賴的，其他譜帶則對應不同的激素組合。這些變化反映了激素注射引起的微妙生化變化。ANN模型在用不同激素濃度摻雜的血液的六個PCA得分上訓練後，顯示出高準確性，決定係數大於87.71%，均方根誤差（RMSE）值低於0.6436。注射大鼠的激素水平最初增加，隨後下降，這一趨勢得到了ELISA試劑盒的確認。儘管ELISA和SERS產生了相似的結果，但SERS提供了快速分析（約兩分鐘）、簡單的樣本準備、小樣本體積和對激素的非特異性等優勢。這表明，結合ANN模型的SERS可以用於檢測外源性運動興奮劑。這些發現擴展了SERS在運動科學、臨床診斷和生物醫學研究中的潛在應用。