zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-746Research ArticleСтатьиПрименение ИК-спектра фенилаланина для определения фенилкетонурииStudy of phenylalanine NIR spectra for phenylketonuria determinationDekelB. Z.DekelB. Z.

Эмек Хефер.

EmekHefer.

benziond@ruppin.ac.ilCohenY.CohenY.

101000, Москва.

101000 Moscow.

FeldmanM.FeldmanM.

Хадера.

Hadera.

Инженерная школа Академического центра РуппинаRuppin Academic Center, Engineering School at Medical Engineering DepartmentШкола Московского института электроники и математики (МИЭМ) Национального исследовательского университета “Высшая школа экономики”School of Electronic Engineering Institute of Electronics and Mathematics (MIEM HSE) at National Research University Higher School of EconomicsМедицинский центр Хиллель ЯффеHillel Yaffe Medical Center at Newborn and Neonatal Care Department2020291120208761022(1)-1022(6)Copyright © Dekel B.Z., Cohen Y., Feldman M., 20202020Dekel B.Z., Cohen Y., Feldman M.Dekel B.Z., Cohen Y., Feldman M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/746

Изучены спектроскопические характеристики фенилаланина в ближнем ИК-диапазоне спектра с целью разработки метода in vivo для определения фенилаланина в крови новорожденных. Первые шаги в этом исследовании включают в себя эксперименты in vitro со смесями фенилаланина, физиологического раствора и цельной крови. Получены полосы поглощения в ближней ИК-области, соответствующие обертонам CH, NH и OH в диапазоне 1400—1700 нм, которые вместе с линиями поглощения меланина в видимой области демонстрируют возможности спектроскопии видимого/ИК-диапазонов в качестве недорогой, неинвазивной, быстрой и точной альтернативы рутинным методам диагностики фенилкетонурии.

The aim of this study is to investigate the spectroscopic characteristics of phenylalanine in the NIR spectral range as a preliminary step towards the development of an in vivo method for the determination of phenylalanine in the blood of newborn babies. The first steps in this study included in vitro experiments with mixtures of phenylalanine, saline, and whole blood. Results showed absorption bands in the NIR spectral range that are assigned to overtones of C-H, N-H, and O-H in the range of 1400 to 1700 nm, which together with the melanin absorption lines in the visible spectra range, demonstrate the potential of NIR/VIS spectroscopy as an inexpensive, non-invasive, rapid, and accurate alternative to routine methods for determining of phenylketonuria.

спектроскопия ближнего ИК-диапазонафенилкетонурияфенилаланинNear infrared spectroscopyphenylketonuriaphenylalanineThe authors thank the students Mrs. Rachel Cohen and Mr. Barak Fidelman for their contribution to this project.ReferencesJ. J. Mitchell, Y. J. Trakadis, C. R. Scriver, Genet. Med., 13, 697 (2011).J. J. Mitchell, Y. J. Trakadis, C. R. Scriver, Genet. Med., 13, 697 (2011).R. Guthrie, A. Susi, Pediatrics, 32, 338 (1963).R. Guthrie, A. Susi, Pediatrics, 32, 338 (1963).W. Petrich, Appl. Spectrosc. Rev., 36, 181 (2001).W. Petrich, Appl. Spectrosc. Rev., 36, 181 (2001).H. P. R. Aenugu, D. S. Kumar, Srisudharson, N. Parthiban, S. S. Ghosh, D. Banji, Int. J. Chem. Technol. Res., 3, 825 (2011).H. P. R. Aenugu, D. S. Kumar, Srisudharson, N. Parthiban, S. S. Ghosh, D. Banji, Int. J. Chem. Technol. Res., 3, 825 (2011).L. A. Sordillo, Y. Pu, S. Pratavieira, Y. Budansky, R. R. Alfano, J. Biomed. Opt., 19, 056004 (2014).L. A. Sordillo, Y. Pu, S. Pratavieira, Y. Budansky, R. R. Alfano, J. Biomed. Opt., 19, 056004 (2014).Z. Movasaghi, S. Rehman, I. U. Rehman, Appl. Spectrosc. Rev., 42, 493 (2007).Z. Movasaghi, S. Rehman, I. U. Rehman, Appl. Spectrosc. Rev., 42, 493 (2007).N. Kourkoumelis, I. Balatsoukas, V. Moulia, A. Elka, G. Gaitanis, I. D. Bassukas, Int. J. Mol. Sci., 16, 14554 (2015).N. Kourkoumelis, I. Balatsoukas, V. Moulia, A. Elka, G. Gaitanis, I. D. Bassukas, Int. J. Mol. Sci., 16, 14554 (2015).G. Zonios, A. Dimou, I. Bassukas, D. Galaris, A. Tsolakidis, E. Kaxiras, J. Biomed. Opt., 13, 014017 (2008).G. Zonios, A. Dimou, I. Bassukas, D. Galaris, A. Tsolakidis, E. Kaxiras, J. Biomed. Opt., 13, 014017 (2008).B. Ravikumar, R. K. Rajaram, V. Ramakrishnan, J. Raman Spectrosc., 37, 597 (2006).B. Ravikumar, R. K. Rajaram, V. Ramakrishnan, J. Raman Spectrosc., 37, 597 (2006).J. C. Gilbert, S. F. Martin, Experimental Organic Chemistry: A Miniscale and Microscale Approach, Cengage Learning, US (2010).J. C. Gilbert, S. F. Martin, Experimental Organic Chemistry: A Miniscale and Microscale Approach, Cengage Learning, US (2010).A. S. Gilbert, In: Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry, Eds. J. C. Lindon, G. E. Tranter, D. W. Kopenaal, Academic Press, US (2010).A. S. Gilbert, In: Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry, Eds. J. C. Lindon, G. E. Tranter, D. W. Kopenaal, Academic Press, US (2010).J. Yang, D. Zhang, Y. Li, Beilstein J. Nanotechnol., 2, 653 (2011).J. Yang, D. Zhang, Y. Li, Beilstein J. Nanotechnol., 2, 653 (2011).J. Workman, J. L. Weyer, Practical Guide to Interpretive Near-Infrared Spectroscopy, CRC Press, US (2008).J. Workman, J. L. Weyer, Practical Guide to Interpretive Near-Infrared Spectroscopy, CRC Press, US (2008).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.