Vitenskapelige artikler m/referee

Pre-processing in biochemometrics: Correction for path-length and temperature effects of water in FTIR bio-spectroscopy by EMSC.

 

Begrepet “biokjemometri” blir foreslått for å beskrive anvendelser av kjemometriens fagtradisjon (forsøksplanlegging, mange-kanals målinger og multivariabel myk modellering med data-drevet validering) i de nye bio-vitenskapene. Modell-basert biokjemometrisk metoder for forbehandling av mange-kanals målinger blir tilpasset Infra-røde spektra (FTIR) av biologisk materiale, for å fjerne problemer med varierende vanndamp-nivåer, samt variasjoner i vannets binding (bl.a. på grunn av temperaturvariasjoner). Forbehandlingsmodellene utvikles på basis av FTIR data fra rene vannsystemer ved ulike temperaturer, og anvendes så på dynamiske FTIR spektra av en levende mikroorganismekultur.

Med denne forbehandlingen synes FTIR å ha et stort potensial som sanntidskarakterisering av levende celler.

Nøkkeldata

Årstall 2006
Abstract The term “biochemometrics” is proposed. Methodology is presented for simplifying high-resolution phenotyping measurements, in terms of multivariate modelling methods in order to stabilize FTIR biospectroscopy data. Irrelevant gas contributions from water vapour and CO2 in the instrument light path are modelled and removed, in order to avoid having to wait for N2 purging. Variations in the IR spectrum of water with temperature are described in terms of two model component spectra. These additive water variations are quantified and eliminated by Extended Multiplicative Signal Correction (EMSC), along with various physical signal variations of additive and multiplicative nature due to e.g. sample or instrument temperature. Sample temperature is predicted from the EMSC model parameters. The models developed for ATR measurements of pure water at different temperatures are tested successfully in independent water samples as well as in the in-vivo monitoring of Candida albicans growing and decaying on the ATR crystal of the same instrument.
Referanse Martens, H., Bruun, S.W., Adt, I., Sockalingum, G.D., Kohler, A. 2006. Pre-processing in biochemometrics: Correction for path-length and temperature effects of water in FTIR bio-spectroscopy by EMSC. Journal of Chemometrics, Vol 20, pp 402-417.
Utgiver Journal of Chemometrics,

Relaterte personer

  • Harald Martens

    Seniorforsker

    Tlf: +47 64970291

    Mobil: +47 950 75 025

  • Achim Kohler

    Forsker

    Tlf: +47 64970240

    Mobil: +47 901 80 765