论文总字数：17370字

摘 要

人们的生活方式在近几十年来有了非常大的改变，由于生活条件的日益变好，食用高糖、高热量的食品和少运动的生活习惯，使得糖尿病日益年轻化。大部分糖尿病并发症具有致死的风险，如何预防和延缓其并发症成了重中之重，市面上推出了一系列检测仪器帮助监测病情。

荧光分析法在光谱化学分析中是一种重要手段，它在同步、导数和时间分辨等方面具有反应快、选择性优良及重现性好的特点。而荧光淬灭法，不仅有上述的特点，而且它更适用于各大领域的痕量或超痕量的物质分析。

本文介绍了一种利用荧光淬灭法测定糖化血红蛋白HbA1c的装置的设计与制作，仅采用20μL微量血样即可完成总血红蛋白和HbA1c的检测，在反应速度、选择性方面表现优良。本文重点介绍装置原理、装置搭建步骤和实验操作，将从稳定性、重复性和可行性方面评价。荧光淬灭法测定HbA1c的装置在临床应用上有广阔的前景。

关键词：糖化血红蛋白（GHb） HbA1c检测 荧光淬灭法

Design and fabrication of HbA1c unit for determination by fluorescence quenching

Abstract

People's lifestyle has changed a lot in recent decades. Due to better living conditions, people who eat high-sugar, high-calorie food and do little exercise are getting younger and younger with diabetes. Most diabetes complications have the risk of death, so how to prevent and delay the complications has become the top priority. A series of detection instruments have been launched on the market to help monitor the disease.

Fluorescence analysis is an important method in spectrochemical analysis. It is characterized by fast reaction, good selectivity and good reproducibility in synchronization, derivative and time resolution. The fluorescence quenching method not only has the above characteristics, but also is more suitable for the analysis of trace or ultra-trace substances in various fields. It is a great breakthrough for protein analysis and detection technology to apply it to protein detection.

This paper introduces the design and manufacture of a device for the determination of HbA1c by fluorescence quenching method. The detection of total hemoglobin and HbA1c can be completed by only using 20 μl minimal blood samples, which has excellent performance in reaction speed and selectivity. This paper focuses on the principle of the device, the steps of setting up the device and the experimental operation, which will be evaluated from the aspects of stability, repeatability and feasibility. The device for the determination of HbA1c by fluorescence quenching method has a broad prospect in clinical application.

Key Words: Glycosylated hemoglobin (GHb); HbA1c detection; Fluorescence quenching

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.1.1糖尿病患病现状 1

1.1.2糖尿病简介 1

1.2糖化血红蛋白和HbA1c 2

1.3其他检测糖化血红蛋白的方法及评价 2

1.3.1电泳法 2

1.3.2离子层析法 3

1.3.3亲和层析法 3

1.3.4免疫法 3

1.3.5酶法 4

1.4糖化血红蛋白检测的价值 4

1.4.1对糖尿病患者预报的临床意义 4

1.4.2对脑梗死的价值分析 4

1.4.3对糖尿病微血管病变的评估 4

1.5荧光淬灭法检测HbA1c 5

1.5.1荧光淬灭法概念 5

1.5.2荧光淬灭法的机理 5

1.5.3荧光淬灭法检测HbA1c相关背景 5

第二章 荧光淬灭法检测HbA1c实验步骤 7

2.1引言 7

2.2荧光淬灭法检测HbA1c的装置原理 7

2.3荧光淬灭法检测HbA1c的装置搭建 8

2.3.1搭建所需仪器组件 8

2.3.2实验所需仪器一览表 8

2.3.3荧光淬灭法检测HbA1c的装置搭建步骤 8

2.4荧光淬灭法检测HbA1c装置的实物操作步骤 10

2.5实验装置测量HbA1c的实验步骤 11

2.5.1实验材料 11

2.5.2实验所需溶液的配制 11

2.5.3测HbA1c荧光淬灭值实验操作 11

2.5.4测量总血红蛋白浓度实验操作 12

2.5.5重复性实验 12

第三章 实验结果与分析 13

3.1测试光源与滤波片性能 13

3.2计算总血红蛋白浓度 14

3.2.1原理及公式 14

3.2.2标定血样中总血红蛋白浓度 14

3.2.3结果及分析 16

3.2.4数据校正 16

3.3选择最适曙红浓度 17

3.4荧光淬灭结果 19

3.5重复性实验 19

3.6评价 20

3.7实验方案优化 20

3.7.1 装置优化 20

3.7.2实验步骤优化 21

3.7.3数据优化 21

第四章 总结与展望 22

参考文献 23

致谢 25

第一章 绪论

1.1引言

1.1.1糖尿病患病现状

糖尿病在我国乃至全球范围内是常见病、多发病，根据国际糖尿病联盟最新报告，截止至2019年，全球患糖尿病的20-79岁人数约4.63亿，预测至2030年总人数将上升至5.784亿。从数字看，当代人患糖尿病的患病率很高且患病人数有持续增多的可能性。糖尿病相关的医疗费用占全球医疗保健支出的11.6％，测量血糖和控制糖尿病并发症的花费是巨大的家庭经济支出，糖尿病正逐渐成为影响各国人民健康和生活的一种主要慢性病，糖尿病的医疗支出给家庭、社会及整个国家带来了沉重经济负担^[1]。现如今糖尿病方面的医学仍存在局限，没有完全治愈的病例，患者只能通过长期饮食、药物控制等方式治疗。由此可见，预防患病和控制糖尿病恶性发展尤为重要。

糖尿病的种类常见的有I型糖尿病、II型糖尿病、妊娠期糖尿病等，其中II型糖尿病的患病人群占为主流，主要是由于现代长期不良的生活方式导致的，如高热量饮食、久坐、少运动等，改变广大人民不良的生活习惯才是根本出路。

1.1.2糖尿病简介

糖尿病发病与胰岛素和胰高血糖素有关。胰岛细胞分为胰岛α细胞和β细胞，分别分泌GLA和胰岛素，二者通过相互促进和抑制共同调节人体葡萄糖水平。当胰岛α和β细胞功能出现变化，使得分泌激素紊乱，从而导致高血糖。

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