人血红细胞傅里叶变换红外和近红外拉曼光谱

通过人血红细胞傅里叶变换近红外拉曼光谱和红外光谱研究,基本上确定了人血红细胞中特征官能团的归属,发现不同拉曼频移的拉曼信号强度随激发光功率呈非线性变化规律。近红外激光拉曼光谱结合红外光谱信息,可作为研究人血红细胞结构的有效测试手段。

血卟啉衍生物与血红蛋白相互作用的光谱特性研究

采用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究了在不同温度下,血卟啉衍生物(HPD)与血红蛋白(Hb)结合反应的荧光猝灭光谱行为。证实由于非辐射能量转换机制,HPD对Hb有较强的荧光猝灭能力。根据Stern-Volmer方程和Lineweaver-Burk双倒数函数曲线,计算其结合常数在高温时要比低温时大,并获得相关结合常量和热力学参数。根据Fster能量传递原理计算出临界结合位点R0=3.22nm。

血液光谱在疾病诊断中的应用

本文介绍光谱技术在血液诊断学研究中的应用原理与研究现状;包括利用光谱技术进行癌症的诊断,白血病的诊断,血液中微量元素与疾病检测的关系等。讨论利用光谱技术进行诊断存在的问题并展望其在疾病诊断上的应用前景。

K-M模型下的人全血对He-Ne激光的散射与吸收特性

研究了人全血对He-Ne激光的反射和透射传输特性.实验采用单积分球系统及波长为632.8nm的He-Ne激光器,采用Kubelka-Munk模型分析和计算了不同血液样品的吸收系数、散射系数及总光强I(x)随厚度的变化情况.结果表明:K-M模型结合单积分球系统的测量方法可用于研究血液样品光学参数,不同类型的血液样品在K-M模型下的吸收系数或散射系数有差别,散射系数的差异较小,有3例胃癌患者血液的吸收系数与正常人有较大差异.

白术煎剂表面增强拉曼光谱分析

测试分析了白术煎剂及其在银胶中的拉曼光谱,并对其进行初步谱峰归属。白术煎剂表面增强拉曼光谱在396,548,617,730,955和1 327 cm-1处,出现6个明显的拉曼信号。测试了白术煎剂和白术煎剂-银胶混合体系的紫外-可见吸收光谱,该吸收光谱在长波区出现新共振吸收峰(999 nm处),进而研究了白术煎剂在银溶胶上的吸附特性及其表面增强机理。结果表明,表面增强拉曼光谱可能为白术煎剂或其他中药煎剂提供一种准确、直接、快速的检测方法。

麻黄与桂枝混合汤剂的红外光谱

测试了单味药麻黄、桂枝及麻黄+桂枝混合汤剂红外光谱,标示其吸收峰,并确认其归属。在麻黄+桂枝汤剂中保留了麻黄、桂枝单味药物汤剂中的某些成分,见麻黄+桂枝光谱1 205和1 074 cm-1处等;麻黄、桂枝光谱中的某些成分并未在麻黄+桂枝光谱中出现,见麻黄+桂枝光谱1 394和678 cm-1处等;在麻黄+桂枝汤剂光谱中,出现了新的吸收峰,见麻黄+桂枝光谱757和1 407 cm-1处等。同时,因吸收峰位置有所改变,说明各基团在麻黄、桂枝、麻黄+桂枝汤剂中所处的化学环境不同。在麻黄+桂枝汤剂中可能新生成了麻黄、桂枝单味药物汤剂中所没有的化学成分。麻黄+桂枝汤剂所包含的药物成分并非是单味麻黄、桂枝汤剂所含药物成分的简单相加。文章在研究麻黄+桂枝混合汤剂红外光谱的基础上提出了方剂光谱学的概念。

山药近红外拉曼光谱分析

采用785nm半导体激光光源，全息光栅和近红外增强CCD探测器等光电器件，构建了一套近红外拉曼光谱探测系统，测试获得了山药的拉曼光谱及拉曼一阶导数谱。山药拉曼光谱谱中出现了477，863，936cm^-1等较强的特征峰，主要归属为蛋白质、氨基酸、淀粉、多糖等物质，与已知山药生化成分基本相符。在山药拉曼一阶导数谱中，467，484，870，943cm^-1处出现明显特征峰。对比山药拉曼光谱，在600-800cm^-1,1000-1400cm^-1区域内，山药拉曼一阶导数谱变化较为明显，可以更为清晰地表现山药拉曼光谱，能作为山药拉曼光谱分析的补充方法。

茶叶表面增强拉曼光谱的初步研究

以铁观音为例,测试其表面增强拉曼(SERS)光谱,并从增强能力、背景噪声、光谱重复性和信噪比等方面,研究探讨铁观音茶叶SERS光谱测试时活性基底选择;不同吸附时间对光谱测试的影响。结果表明:以柠檬酸三钠还原硝酸银制得的银溶胶为活性基底的增强效果更好,吸附时间对于铁观音茶叶SERS光谱的测试没有直观的影响。SERS光谱的茶叶研究方法有可能为茶叶的判别和质量鉴定提供一种新的方法。

血清拉曼光谱检测在鼻咽癌早期诊断中的应用价值研究

背景与目的:我国南方地区鼻咽癌高发,其治疗效果与临床分期密切相关。目前早期筛查诊断的主要方法是EB病毒血清学检查,但敏感性和特异性欠佳。本研究旨在探讨血清拉曼光谱的特点,并分析其在鼻咽癌早期诊断中的价值。方法:收集2009年5月—2009年12月于本院诊治的29例经病理确诊为鼻咽癌的初诊患者(鼻咽癌组)和36例健康志愿者(健康对照组)的外周静脉血2～4 mL,经离心后获得血清样品。采用inVia型共聚焦显微拉曼光谱仪进行测量,每个样品测5个点。将同一样品所测量的5条光谱进行平均,以此代表该样品的血清拉曼光谱信号,最后将两组的拉曼光谱信号数据采用主成分分析、判别分析、ROC曲线分析等进行统计学处理。结果:两组血清的平均拉曼光谱形态和谱峰基本相似,但在约900～1 000 cm-1及1 600～1 700 cm-1波段,健康对照组的血清拉曼光谱的谱峰强度高于鼻咽癌组,而在1 200～1 400 cm-1波段,健康对照组的血清拉曼光谱的谱峰强度低于鼻咽癌组。进一步采用主成分降维处理后,发现血清光谱的第一、二、三主成分对两组血清具有较好的聚类作用。判别分析及交叉检验显示,激光拉曼光谱技术对鼻咽癌组血清的判别灵敏度为89.7%(26/29),对健康对照组的特异度为91.7%(33/36)。其ROC曲线下面积为:0.971。结论:激光拉曼光谱技术可很好地区分鼻咽癌及健康人血清,值得进一步探讨其临床应用价值。

激光照射人血液荧光光谱变化的研究

采用OMA Ⅲ微弱信号检测系统研究了人血液荧光光谱在激光照射下的变化情况。结果表明 :在6 32 8nmHe Ne激光诱导下 ,不同血液在 6 70 ,730 ,981nm附近出现三个荧光峰 ;荧光强度在一定范围内与照射激光功率呈线性变化关系 ;随着激光照射时间的增加 ,三个峰位上的荧光强度下降 ,8min后趋于隐定值 ;在激光照射过程中 ,三个峰位出现不同数值的移动。

银胶浓度对电穿孔获取细胞内表面增强拉曼光谱的影响

探究了银胶浓度对于电穿孔导入银纳米粒子获取细胞内表面增强拉曼光谱(SERS)的影响.对6组含有不同浓度银胶的鼻咽癌细胞C666进行电穿孔,测量电穿孔后活细胞内表面增强拉曼光谱.以测得的SERS信号、光谱强度积分值和谱线重复性为指标,研究银胶浓度对电穿孔获取细胞内SERS的影响,对电穿孔后活性C666细胞内SERS平均光谱进行初步谱峰归属.在脉冲电场强度875 V/cm,脉冲持续时间1 ms,电脉冲2次的条件下,每500μl电击缓冲液中含有50μl银胶时测得的细胞内SERS光谱信噪比高,且光谱具有较好的重复性.结果说明,正确选择银胶浓度可以提高电穿孔-SERS效果,获取高质量的活细胞内SERS信号.此研究有助于扩展表面增强拉曼光谱的应用,包括实时检测分析活细胞内生化成分及分布,实时监测细胞生化变化过程等.

基于拉曼光谱技术的甲状腺疾病检测的研究

基于光学成像与光谱技术的无损检测是生物医学光学交叉领域研究的重要发展方向。其中拉曼光谱技术可获得检测对象的生化成分的"指纹信息",被广泛应用于面向生物分子,细胞以及生物组织的检测诊断研究。甲状腺疾病尤其肿瘤的临床检测往往涉及多方法和技术手段的结合,且存在一定的诊断难度,因此发展新的检测技术方法具有重要的意义。首先综述了拉曼光谱技术在甲状腺细胞系的单细胞拉曼光谱检测与分析,然后介绍甲状腺病理组织和甲状腺正常组织的拉曼光谱鉴别诊断(特别介绍了本研究小组开展以银纳米粒子为增强基底的甲状腺离体组织SERS光谱研究情况),以及拉曼光谱技术在甲状腺激素等方面的研究概况。最后简要探讨了拉曼光谱技术在该领域的研究应用前景和发展方向。

麻黄与杏仁混合汤剂红外光谱分析

测试了单味药麻黄、杏仁及麻黄+杏仁混合汤剂的红外光谱。经分析:在麻黄+杏仁汤剂中保留了麻黄、杏仁单味药物汤剂中的某些吸收峰,见麻黄+杏仁光谱1402和1076 cm-1处等;麻黄、杏仁光谱中的某些吸收峰并未在麻黄+杏仁光谱中出现,见麻黄+杏仁光谱1394和682 cm-1处等;在麻黄+杏仁汤剂光谱中,出现了新的吸收峰,见麻黄+杏仁光谱688和1187 cm-1处等。同时,因吸收峰位置的改变,说明各基团在麻黄、杏仁、麻黄+杏仁汤剂中所处的化学环境不同,汤剂中生化物质的结构发生了变化,或麻黄+杏仁汤剂中可能新生成了麻黄、杏仁单味药物汤剂中所没有的化学成分。麻黄+杏仁汤剂所包含的药物成分并非是单味麻黄、杏仁汤剂所含药物成分的简单相加。

掺Nd^3＋的YVO4、KYW晶体结构与吸收光谱性能研究比较

采用Perkin Lambda 950 UV-VIS-NIR分光光度计测试Nd:KYW与Nd:YVO4晶体的吸收光谱,并分析比较了二种晶体的光谱性能,如谱线强度、晶场调节参数Ωλ(λ=2、4、6).对高掺杂、高效激光输出晶体介质的选取提供一定的实验数据.

中药光谱分析研究进展

中药可治疗不同病症,充分体现中医辩证论治。为实现安全、可靠且有效的中药质量标准及评价体系,中药分析尤为重要。作为一准确、灵敏和高效的分析工具,光谱分析技术可在中药检测分析中发挥重要作用。本文介绍中药的光谱分析概况,主要阐述红外光谱、拉曼光谱法对中药的分析研究;并进一步提出了开展方剂光谱学研究,立足中医药理,以光谱分析技术为工具,分析方剂成分,揭示单味中药汤剂与其方剂配伍之间的关系,以及方剂配伍规律与药效间的相关性。论文介绍了作者所在的项目组近期在中药光谱分析的相关工作,并对中药光谱分析的发展作了展望。

DHL细胞中5-ALA代谢PpIX的双光子荧光光谱

双光子激发生物组织荧光,激发光仅作用于焦点区域,对生物样品的光漂白性和光毒性都很小,因而双光子荧光显微技术已成为细胞生物学研究的一种新技术。文章采用波长为820 nm飞秒激光激发孵育有5-ALA的DHL细胞,在激光扫描显微镜的Lambda模式中获得单个DHL细胞的双光子荧光光谱,并测量DHL细胞内积聚的卟啉九(PpIX)特征荧光值。获得了浓度分别为2,4和10 mmol.L-1的5-ALA溶液中,细胞代谢的PpIX含量随孵育时间的变化情况。DHL细胞内积聚的PpIX处于动态变化过程,并呈现出两阶段性的特点:细胞内积聚的PpIX含量随着孵育时间增长而增加,在3 h附近达到最大值,随后随着孵育时间增长反而下降。结果表明,基于激光扫描显微的双光子荧光光谱可成为DHL细胞等白血病细胞摄取5-ALA并生成PpIX的动力学研究的有效方法。

表面增强拉曼光谱技术在肿瘤病理中的应用

表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)技术作为鉴定生物分子种类最有力的分析工具之一,具有灵敏度高、特异性强、稳定性好及检测条件温和等优点。目前,SERS技术在肿瘤病理领域的应用尚处于起步阶段,但已显现出良好的应用前景和发展空间。该文简要介绍了SERS的机理、特性及活性基底,并对SERS技术在肿瘤病理的研究进展、局限性及潜在应用价值方面做较为全面的综述。

鼻咽癌离体组织拉曼光谱的测量

拉曼光谱分析技术在探测与组织病理学相关的分子变化方面具有特别的潜力和优势,并且使无损、实时、快速的光学诊断成为可能。采用785nm半导体激光器,透射式的全息光栅,背向感光、深度耗尽的CCD探测器及特殊设计的光纤拉曼探头构建了一台快速拉曼光谱测试装置。所设计的光纤拉曼探头可在减少荧光信号和瑞利散射影响的同时,最大限度地收集生物组织的拉曼信号,同时解决了平面光栅衍射光束的谱线弯曲问题,提高了仪器的信噪比,使装置具有较高的灵敏度并可快速测量获得人体组织的近红外拉曼信号。通过新鲜猪肉的脂肪和肌肉组织的拉曼光谱信号的检测,验证了测试装置的良好性能;在此基础上,研究了鼻咽癌组织样品存放时间对拉曼光谱的影响,并在1～5s时间内快速测量获得了人离体鼻咽癌组织的近红外拉曼光谱。

生物组织拉曼光谱数据的统计分析

拉曼光谱技术在生命科学领域已取得较为广泛的研究与应用,如何从低信噪比、质量差的拉曼光谱信号提取并充分利用谱图中所含信息,对光谱后续分析、样品的归类等至关重要。本文首先明确了生物组织拉曼光谱统计分析中几个重要的概念,进而对拉曼光谱数据的预处理,光谱分析研究中较为常用的几种多元统计方法进行了归纳、对比与分析。

Nd:KY(WO_4)_2和Nd:KG(WO_4)_2晶体吸收光谱性能分析

通过研究分析钨酸盐晶体Nd∶KY(WO4)2和Nd∶KG(WO4)2在室温下的吸收光谱,发现这2种晶体具有作为激光晶体的优良特性。根据Judd-Ofelt理论和测试所得的吸收光谱及数据,用VC++编程计算出晶体的谱线强度、振子强度、吸收截面等,拟合得Nd3+离子的3个晶场调节参数Ωλ(λ=2,4,6)的值,并从理论上计算了自发跃迁几率、能级寿命、荧光分支比和积分发射截面。从计算得出的荧光分支比β可以看出,Nd∶KY(WO4)2(β1060nm=0.438 0)和Nd∶KG(WO4)2(β1060nm=0.461 8)晶体荧光分支比都较大,计算了该晶体的X=Ω4/Ω6,并将其X值与其他晶体的X值加以比较,Nd∶KY(WO4)2和Nd∶KG(WO4)2均易于实现1.06μm激光输出,适合作为LD泵浦的钨酸盐晶体激光器。