Bài giảng Quang học kỹ thuật và ứng dụng: Chương 2 - TS. Phạm Thị Hải Miền

CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP PHỔ TỬ NGOẠI VÀ KHẢ KIẾN
1. Cơ sở lý thuyết
2. Kỹ thuật thực nghiệm

3. Ứng dụng của phổ UV-VIS trong y sinh học

CuuDuongThanCong.com

/>

1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

CuuDuongThanCong.com

/>

Electron trong phân tử
Electron lớp trong:
không tạo liên kết

Electron lớp ngoài (hoá trị)

Tạo liên kết
σ

CuuDuongThanCong.com

Không tạo liên kết
π

n

/>

Sơ đồ các mức năng lượng
và các bước chuyển năng lượng trong phổ điện tử

σ*
π*
n
π
σ

2
1
3
4

σσ* - tử ngoại xa
ππ*, nπ* - tử ngoại gần, khả kiến
nσ* - tử ngoại

CuuDuongThanCong.com

/>

2. KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM

CuuDuongThanCong.com

/>

Cấu tạo máy quang phổ hấp thụ UV-VIS

CuuDuongThanCong.com

/>

Nguồn sáng:
- Đèn Deuterium hay đèn Hydro: 200–380 nm
- Đèn Tungsten (vonfram): 350 – 2500 nm
Bộ đơn sắc:
- Kính lọc
- Lăng kính
- Cách tử 1200 vạch/mm
Cuvet đựng mẫu:
- Đo vùng tử ngoại: dùng Cuvet thạch anh
- Đo vùng khả kiến: dùng Cuvet thạch anh, thủy tinh, nhựa

Detector: Bộ phận chủ yếu là tế bào quang điện

CuuDuongThanCong.com

/>

Sơ đồ nguyên lý máy quang phổ hấp thụ UV-VIS hai chùm tia

CuuDuongThanCong.com

/>

Kỹ thuật định lượng bằng phổ UV-VIS:
a. Chọn bước sóng: chọn bước sóng ứng với cực đại hấp
thụ lớn nhất. Tại max, sai số bước sóng ít ảnh hưởng.
b. Chọn khoảng nồng độ thích hợp: khoảng nồng độ
trong đó quan hệ giữa A và C là tuyến tính.
c. Chọn dung môi:
- Dung môi không được hấp thụ ở vùng phổ cần đo.
Người ta thường dùng các loại dung môi như:
methanol, ethanol, hoặc các loại dung môi không màu
như chloroform, dioxane, benzen…
- Dung môi không lẫn tạp chất.
- Dung môi không phân cực tốt hơn dung môi phân cực.
CuuDuongThanCong.com

/>

4. ỨNG DỤNG CỦA PHỔ UV-VIS

TRONG Y SINH HỌC

CuuDuongThanCong.com

/>

Máy quang phổ UV - VIS được sử dụng rộng rãi
trong ngành công nghiệp hóa học, sinh học, công nghệ
thực phẩm, đồ uống cũng như môi trường.
 Phân tích các hoá chất vô cơ hay hữu cơ.

 Phân tích sự an toàn của thực phẩm.
 Phân tích máu huyết.

 Phân tích DNA/RNA, protein.
 Phân tích dược phẩm, nông dược.

 Phân tích lượng chlorine trong nước sinh hoạt.
CuuDuongThanCong.com

/>

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HUỲNH QUANG
TRONG CHẨN ĐOÁN
CÁC BỆNH LÝ KHOANG MIỆNG

CuuDuongThanCong.com

/>

TỔNG QUAN
Các bệnh lý về miệng thường rất nguy hiểm do không chẩn đoán
sớm.

Bạch sản ở bờ lưỡi (A); Biểu mô này do hiện
tượng tăng gai và tăng sừng (B)

Viêm tăng sản nướu

Ung thư
CuuDuongThanCong.com

/>

Những thiết bị sử dụng tính chất phát huỳnh quang của mô miệng để
phát hiện bệnh lý bằng mắt thường và bằng phương pháp ảnh huỳnh
quang.

Thiết bị Indentafi 3000 (R) Ultra

CuuDuongThanCong.com

Thiết bị Velscope

/>

CẤU TẠO NIÊM MẠC MIỆNG
Niêm mạc: lót ẩm của đường tiêu
hóa, đường mũi và khoang khác
trong cơ thể tiếp xúc với bên ngoài.
Trong khoang miệng màng được gọi
là màng nhầy miệng hoặc niêm mạc
miệng.





Chức năng của niêm mạc miệng
Bảo vệ
Cảm giác

Tiết ra
Điều chỉnh nhiệt độ

CuuDuongThanCong.com

/>

Một số Fluorophore chính trong niêm mạc miệng
Bước sóng

Bước sóng

kích thích

phát quang

(nm)

(nm)

NADH

360

450

FAD

450

530

350-400

430

490

630

335

380

Fluorophores

Keratin và các tế bào
sừng

Porphyrin
Collagen và elastin
crosslinks

(Pentosidine)
CuuDuongThanCong.com

/>

Đèn PIN huỳnh quang
(1) Đầu đèn gắn LED công suất

(2) Thân đèn
(3) Đuôi đèn
(4) Kính lọc UV bandpass UG-1
(5) LED công suất
(6) Pin 4,5V

CuuDuongThanCong.com

/>

Khoang miệng khỏe mạnh

CuuDuongThanCong.com

/>

Ảnh chụp bờ lưỡi chiếu bởi ánh sáng thường (A) và đèn PIN 380nm (B)

Lưỡi bệnh nhân bị bạch sản (leukoplakia) dưới ánh sáng thường (A); ảnh
huỳnh quang bước sóng kích thích 380nm sử dụng thiết bị Multispectral
Digital Microscope

CuuDuongThanCong.com

/>

Ảnh chụp lưỡi chiếu bởi ánh sáng thường (A) và đèn PIN380nm (B)

Ung thư biểu mô tế bào vảy bụng lưỡi bên trái dưới ánh sáng
thường(A); ảnh huỳnh quang sử dụng thiết bị Indentafi (R) 3000 Ultra

CuuDuongThanCong.com

/>

Lưỡi bình thường và lưỡi được kích thích
bởi đèn PIN

Lưỡi được chụp bằng
thiết bị Velscope

=> Trên lưỡi xuất hiện màu cam đỏ, màu này do các vi khuẩn pophyrin
phát ra , những dấu chấm đen nhỏ, đó chính là các nhú dạng gai

CuuDuongThanCong.com

/>

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HUỲNH QUANG
TRONG CHẨN ĐOÁN
CÁC BỆNH DA LIỄU

CuuDuongThanCong.com

/>

CẤU TRÚC SINH HỌC MÔ DA

Các bệnh về da thường tập
trung ở lớp biểu bì

CuuDuongThanCong.com

/>

TÍNH CHẤT PHÁT QUANG CỦA DA
Thành phần hấp thụ của mô da

Thành phần phát quang của mô da

Thành phần hấp thụ của mô da

Thành phần phát quang của mô da

CuuDuongThanCong.com

/>

TÍNH CHẤT QUANG HỌC CỦA DA

 Thành phần hấp thụ chủ yếu trong lớp biểu bì là melanin.
 Lớp hạ bì hấp thụ chủ yếu trong phạm vi quang phổ nhìn thấy
được do hemoglobin trong máu, carotene và bilirubin.
 Sự hấp thu của hemoglobin và nước của lớp hạ bì và chất béo của
lớp biểu bì da xác định các tính chất hấp thu của toàn bộ da

 Bằng chứng thực nghiệm cho thấy tổn thương da bất thường có
đặc tính quang học khác với da thường.

CuuDuongThanCong.com

/>