طیف سنجی مادون قرمز یک روش طیف سنجی برای تجزیه و تحلیل ساختاری ترکیبات شیمیایی است. همچنین برای تشخیص مواد در نمونه های شیمیایی و بیولوژیکی استفاده می شود. به عنوان مثال در پزشکی از آن برای نظارت استفاده می شود اکسیژن سطح در خون از بیماران مراقبت ویژه
طیف سنجی مادون قرمز چیست؟
طیف سنجی مادون قرمز یک روش طیف سنجی برای تجزیه و تحلیل ساختاری ترکیبات شیمیایی است. به عنوان مثال در پزشکی از آن برای نظارت استفاده می شود اکسیژن سطح در خون از بیماران مراقبت ویژه طیف سنجی مادون قرمز (طیف سنجی IR) بر اساس تحریک حالت های انرژی در است مولکول ها by اشعه مادون قرمز در محدوده طول موج از 800 نانومتر تا 1 میلی متر است. اصل اندازه گیری این است جذب تابش تابش در یک محدوده طول موج خاص برای تحریک حالتهای ارتعاشی و چرخشی گسسته گروههای عملکردی - سایپرز ، باشگاه دانش منطقه جذب شده به عنوان یک اوج در طیف IR نمایش داده می شود. از آنجا که حالتهای ارتعاشی مشخصه اتمهای خاص و گروههای اتم است ، مکان قله ها اطلاعاتی در مورد ساختار مولکول ها. از چندین روش می توان برای اندازه گیری استفاده کرد. به عنوان مثال ، در روش انتقال ، اشعه مادون قرمز از طریق نمونه قبل از عبور می کند جذب طیف ثبت شده است. پس از تکنیک بازتاب ، تابش منعکس شده از نظر طیف سنجی بررسی می شود. علاوه بر این ، روش هایی نیز برای ثبت طیف های انتشار وجود دارد. طیف سنجی مادون قرمز به سه دامنه طول موج تقسیم می شود: نزدیک مادون قرمز (NIRS) از 0.8 تا 2.5 میکرومتر ، مادون قرمز متوسط یا کلاسیک از 2.5 تا 25 میکرومتر و مادون قرمز بسیار دور از 25 تا 1000 میکرومتر.
عملکرد ، اثر و اهداف
امروزه از طیف سنجی مادون قرمز در بسیاری از زمینه های صنعت ، تحقیقات یا پزشکی استفاده می شود. به ویژه طیف سنجی نزدیک به مادون قرمز دارای مزایایی نسبت به دو شکل دیگر است. به دلیل انرژی بالاتر ، نور مادون قرمز نزدیک می تواند نمونه ها را بهتر عبور دهد یا حداقل عمق نفوذ بیشتری دارد. فقط به دلیل همین مزیت ، NIRS اغلب در پزشکی استفاده می شود. NIRS برای تعیین میزان ایده آل است آب محتوا در بسیاری از نمونه ها بنابراین ، میزان رطوبت و همچنین پروتئین و چربی بسیاری از غذاها به خوبی قابل تعیین است. بنابراین در کنترل فرآیند در صنایع غذایی و دارویی استفاده می شود. برای بیش از 30 سال ، طیف سنجی نزدیک به مادون قرمز به عنوان یک روش تصویربرداری در پزشکی و علوم اعصاب کاملاً ادغام شده است. این برای نظارت بر استفاده می شود اکسیژن محتوا در خون، جریان خون یا خون حجم اندامها و بافتهای مختلف بخصوص مغز، عضلات یا قفسه سینه با این روش بررسی می شوند. موفقیت این روش در تعیین میزان اکسیژن بر اساس متفاوت است جذب رفتار اکسیژن دار و فاقد اکسیژن زدایی هموگلوبین. طیف های IR به عنوان بخشی از a ثبت می شوند نظارت بر روند ، مستند تغییرات در اکسیژن در طول زمان. در همان زمان ، می توان این مقادیر را با استفاده از تکنیک های تصویربرداری نمایش داد. این اصل همچنین برای نظارت بر جریان خون و خون استفاده می شود حجم در بیماران اورژانسی در نتیجه ، NIRS اکنون به طور فزاینده ای در پزشکی برای مراقبت های ویژه و اورژانس مورد استفاده قرار می گیرد تا از اکسیژن رسانی مستمر به بیمار اطمینان حاصل کند. این روش همچنین ارزش خود را برای اندازه گیری ثابت کرده است مغز فعالیت. در تعیین آن ، تغییرات دینامیکی اکسیژن تغییر می کند غلظت از خون در مغز از طریق جمجمه اندازه گیری می شوند. این امکان وجود دارد زیرا نور مادون قرمز نزدیک عمق نفوذ زیادی دارد. بر مبنای غلظت تغییرات اکسیژن ، استحکام از فعالیت مغز می توان استنباط کرد. فرض این است که مقدار اکسیژن زیاد در یک منطقه خاص مغز نشان دهنده افزایش فعالیت در آنجا است. به این ترتیب ، بیماری های عصبی باید شناسایی شوند. علاوه بر این ، مطالعات علمی برای بررسی بیشتر رابطه بین نیاز اکسیژن و فعالیت مغز در حال انجام است. از آنجا که ساختار و تعامل از پروتئین ها, کربوهیدرات ها, لیپیدها و اسیدهای نوکلئیک می تواند سرنخی از بیماری هایی مانند آلزایمر مرض، اسکلروز متعدد, آرتروز یا انواع خاصی از سرطانمدتی است که مطالعات علمی نیز برای روشن ساختن ساختار این مواد در بافت با استفاده از طیف سنجی IR انجام شده است. تأکید ویژه ای بر طبقه بندی انواع بافتها بدون نیاز به تکنیک های رنگ آمیزی انجام می شود. مایعات بدن مانند بزاق، پلاسمای خون ، ادرار یا مایع سینوویال همچنین می تواند برای تجزیه و تحلیل شود گلوکز, لیپیدها, کلسترول, اوره، پروتئین یا فسفات با استفاده از طیف سنجی IR. مطالعات علمی هنوز برای گسترش انجام می شود گلوکز تعیین با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز. هدف تعیین سریع خون است گلوکز غلظت بیماران دیابتی
خطرات ، عوارض جانبی و خطرات
هنگام استفاده از طیف سنجی IR در تشخیص پزشکی هیچ خطری پیش بینی نمی شود. این یک روش بدون تهاجم بدون درد و بدون قرار گرفتن در معرض تابش اضافی است. به دلیل کم بودن انرژی ، مواجهه با مواد ژنتیکی منتفی است. اصولاً انسانها دائماً در معرض خطر قرار می گیرند اشعه مادون قرمز (تابش گرما). تحمل خوب این روش پیش نیاز ایده آل کاربرد گسترده آن در پزشکی است. با این حال ، کاربرد همه جانبه آن هنوز هم محدودیت هایی دارد. در ترکیب با سایر تکنیک های تصویربرداری ، موفقیت چشمگیری در تشخیص بدست آمده است. همانطور که در بالا ذکر شد ، در حال حاضر تلاش می شود تا تعیین قند در بیماران دیابتی بهینه شود. به طور خاص ، روش های غیر تهاجمی مانند طیف سنجی IR باید تجزیه و تحلیل سریع را تضمین کند. با این حال ، تا به امروز هیچ دستیابی به موفقیت در این زمینه حاصل نشده است. کارهای تحقیقاتی زیادی نیز باید در زمینه های دیگر انجام شود. به عنوان مثال ، اندازه گیری فعالیت مغز ، غیر منحصر به فرد بودن مسئله معکوس را برجسته می کند. از این گذشته ، فعالیت مغز به طور مستقیم ثبت نمی شود ، بلکه فقط تغییر غلظت اکسیژن در خون است. بنابراین ، تنها یک فعالیت افزایش یافته می تواند نتیجه گیری شود. برای تأیید همبستگی ، مطالعات بیشتر و مقایسه با سایر روش ها باید انجام شود. به طور کلی ، فقط طیف سنجی نزدیک به مادون قرمز (NIRS) برای استفاده در پزشکی مناسب است. تابش نور مادون قرمز میانه و دور توانایی نفوذ به عمق بافت را ندارد.
