Spectroscopic image of allergy analyzed in human erythrocytes

Przeprowadzone badania zweryfikowały czy przy użyciu mikrospektroskopii ramanowskiej można zaobserwować różnice pomiędzy erytrocytami alergików i zdrowych ochotników. Próbki krwi grupy badawczej pozyskano od osób uczulonych w trakcie trwania aktywnej fazy alergii (pylenia roślin). Pomiary komórek krwi wykonano w zakresie 3200-300 cm-1. Do wzbudzenia użyto wiązkę lasera o długości fali równej 785 nm. W pierwszym etapie badań porównano ze sobą widma krwinek czerwonych alergików i zdrowych ochotników, w tym celu wykorzystano analizę głównych składowych (ang. Principal Component Analysis, PCA). Opracowana analiza czynników głównych PC-1 vs PC-3 wykorzystana do widm ramanowskich pojedynczych erytrocytów ukazała ogólną separację zmiennych w całym zakresie spektralnym między zdrowymi ochotnikami i osobami uczulonych w trakcie trwania pylenia. W widmach ramanowskich alergików zaobserwowano nowe, charakterystyczne pasma m.in pasmo przy 1542 cm-1 potwierdzające występowanie wysp CpG na powierzchni błony erytrocytu alergika, jak również pasmo przy 521 cm-1 świadczące o obecności receptorów na powierzchni błony i mostków disiarczkowych w badanych krwinkach czerwonych osób uczulonych.Wyniki zrealizowanych prac badawczych potwierdziły, że spektroskopia ramanowska jest metodą, która pozwala dostrzec różnice w widmach erytrocytów alergików i osób uczulonych.

The study verified whether differences between the erythrocytes of allergy sufferers and healthy volunteers could be observed using Raman microspectroscopy. Blood samples of the test group were obtained from allergic individuals during the active phase of allergy (pollen). Blood cells were measured in the range 3200-300 cm-1. A laser beam with a wavelength of 785 nm was used for excitation. In the first stage of the study, the spectra of red blood cells of allergic and healthy volunteers were compared with each other, and principal component analysis (PCA) was used for this purpose. The PC-1 vs PC-3. Scores plot applied to Raman spectra of single erythrocytes showed a general separation of variables across the spectral range between healthy volunteers and allergic subjects during the pollen season. New characteristic bands were observed in the Raman spectra of allergic subjects, including a band at 1542 cm-1 indicating the presence of CpG islands on the surface of the allergic erythrocyte membrane, as well as a band at 521 cm-1 indicating the presence of receptors and disulfide bridges in the red blood cells of allergic subjects under study.The results of the completed research work confirmed that Raman spectroscopy is a method that makes it possible to see differences in the spectra of erythrocytes of allergic and allergic people.