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图片来源：OSApublishing

撰稿 | 吴旭

课题标题：基于太赫兹光谱的糖尿病心血管并发症高危因子甲基乙二醛的定量检测

完成单位：上海理工大学、上海交通大学医学院附属瑞金医院

概述

上海理工大学太赫兹团队在庄松林院士指导下，与瑞金医院史以珏教授、陆林教授团队合作，利用太赫兹波对分子结构的高灵敏性，开发出一种针对糖尿病心血管并发症患者血液中甲基乙二醛(methylglyoxal，MGO)的定量检测方法。2020年1月，相关工作以“Diagnosis of methylglyoxal in blood by using far-infrared spectroscopy and o-phenylenediamine derivation”为题发表于Biomedical Optics Express。该方法具有快速（1分钟/样）、准确（多指标定量分析）、经济（仪器、耗材成本低）的优点，有望用于MGO临床检测，助力糖尿病心血管并发症的诊断和治疗。

研究背景和意义

人体内甲基乙二醛（MGO）主要由糖代谢产生，经酶反应降解。对于糖尿病人，高血糖会产生高浓度MGO，超过酶反应降解能力，使血液中MGO浓度逐渐累积至正常值的2-3倍。而MGO能与蛋白质、DNA等生物分子发生化学反应，改变其分子结构和正常功能，引发一系列糖尿病合并心血管疾病。因此，监测MGO浓度将有助于糖尿病人心血管并发症的预防和诊断。但现有相关技术耗时长、样品预处理繁琐、成本高，不适合临床应用。因此，需要建立MGO临床检测新方法。

技术突破

MGO的太赫兹（THz）特征峰不明显，在低浓度下不易识别。为此，本团队利用化学衍生反应，将MGO转变为具有鲜明THz特征峰的MGO衍生物，减少低浓度识别难度。MGO含量可根据化学反应公式，由反应物消耗量及衍生物产量推算得出。而反应物及衍生物的含量与其各自的THz特征峰强度有关。因此，综合反应物和产物的THz特征峰强度信息，可实现对MGO浓度的定量检测。

图1 MGO衍生产物特征峰（407 cm-1）强度随MGO浓度线性递增

课题组主要成员介绍

吴旭，博士后，上海理工大学光电信息与计算机工程学院。

彭滟，教授，上海理工大学光电信息与计算机工程学院，国家优青，国家重点研发计划负责人。

陆林，教授，主任医生，上海交通大学医学院附属瑞金医院，心内科。

本文出处

论文链接 ：

https://doi.org/10.1364/BOE.381542

文章来源：《糖尿病天地(临床)》 网址: http://www.tnbtd.cn/qikandaodu/2020/0513/327.html