肺癌呼吸标记物光腔衰荡光谱特性研究

呼吸分析技术正在成为一种日益重要的无创疾病诊断方法,可用于评估人体健康状况和疾病类型。人体呼吸气体中含有3000多种VOCs,浓度低,气体成分复杂,除了稳定的分子还有自由基。分析某一个呼吸气体成份的绝对浓度对测量技术的灵敏度、选择性以及时间响应都具有很高的要求。基于本课题组前期对肺癌患者和非肺癌患者组进行呼吸气味特异性分子的智能筛选基础上,本文针对肺癌早期病变诱导的一种呼气分子标记物异戊二烯(Isoprene),研究了快速、准确、高效的光腔衰荡光谱技术(cavity ring down spectroscopy,CRDS)技术,对其进行定量测量的方法,为开发基于超灵敏实时在线的CRDS技术的肺癌早期诊断的便携式、操作简单、一体化、自动化的新型呼气分子诊断传感器奠定基础。

超声射流冷却SO_2~1A_2-~1A_1激光诱导荧光激发谱

测得了315～330nm超声射流冷却下SO21A2－1A1激光诱导荧光（LIF）激发谱，获得了7个有明显K结构的C型跃迁的转动子带分辨谱，并将70个转动子带归属为（1，m，1）－（0，0，0）和（0，n，1）－（0，0，0）（4≤m≤7，8≤n≤10）的跃迁带系。光谱分析得到SO21A1－1A1跃迁的带源v00、1A2态弯曲振动频率v2'、非谐性常数X22'分别为（27950±5）、（295±2）、（－4．69±0．65）cm(-1)以及基态和激发态转动常数差（A－B）。在此波段内未观测到属1B1－1A1的跃迁。1A2振动分辨的无碰撞总荧光衰减至单指数型。且能级（1，m，1）和（0，n，1）的无碰撞总荧光寿命为9～14μs。

超声射流冷却CF_2自由基激光诱导荧光激发谱

用直流放电产生ＣＦ２自由基，在超声射流冷却下获得了ＣＦ２Ａ１Ｂ１←Ｘ１Ａ１２５０ｎｍ附近的激光诱导荧光激发谱。对不同带系的３９个振动带做了归属，其中２３个振动带是新标识的。澄清了前人对ＣＦ２Ａ←Ｘ跃迁的一些不能肯定的归属。对Ｋ结构分辨谱的近１００个子带的分析，从实验上确定了ＣＦ２Ａ态两个伸缩振动频率分别是ν′１＝１０１２．１ｃｍ－１，ν′３＝１１８０．２ｃｍ－１。并获得了一些新的分子常数。

CF_2自由基_态伸缩振动频率的测定

Laser induced fluorescnece excitation spectroscopy has been uded to determine the pre-viously ambiguous assignments of A-state stretching frequencies of CF2radical under supersonic free jet conditions.The measured frequencies arewhich is in good agreement with Cameron’s[6]calculation result.Furhtermore,some transitions attributed to the progressions are first reported,and new parameters arederived from the spectra obtained.

利用光纤耦合衰荡对光纤压力传感器的研究(英文)

本文报道基于光纤耦合衰荡系统的光纤压力传感器.从衰荡信号基线的稳定性、光纤传输损耗和光纤折射率三个方面探讨了传感器的基本特征.根据传感器探头压力相应行为给出传感器总体表现.传感器的压力相应范围在0-9.8×106Pa之间.另外,探讨了传感器的线性响应、测量的可重复性、探测灵敏度和动态测量范围.

可用于诊断非酒精性脂肪肝疾病的同时测量丙酮和异戊二烯CRDS呼吸分析仪研究

呼吸分析技术通过分析呼出气体成分浓度的改变诊断疾病和监测人体代谢情况,由于其简单、无创的特性使其具有非常高的应用前景和研究意义.目前呼吸分析技术用于疾病诊断的挑战之一是寻找到呼吸标记物与当前疾病诊断参数的量化关系,然而由于人体代谢的复杂性,目前已经建立的呼吸标记物中,一种标记物与几种疾病相关联或一种疾病与几种呼吸标记物相关联.为了提高呼吸分析技术诊断疾病的特异性和灵敏性,本文提出了一种同时测量呼吸中的丙酮和异戊二烯两种成分的基于光腔衰荡光谱技术(CRDS)的实时在线(在线引入样品,无需样品前处理)的呼吸分析仪,分析了选择266nm和224nm作为激光光源波长的测量合理性,并描述了同时测量测量丙酮和异戊二烯CRDS呼吸分析仪装置原理,由于丙酮和异戊二烯是非酒精性脂肪肝的特异性成分,该呼吸分析仪可应用于诊断非酒精性脂肪肝疾病.

超声射流冷却C_3自由基激光诱导荧光激发谱

通过Ar+C_2H_4直流放电产生C_3自由基,在367.5-408.0nm波长范围内观测了超声射流冷却条件下C_3自由基A^1Πu-X^1∑_g^+跃迁的振动分辨的激光诱导荧光激发谱,共标识79条振动谱带,其中22条谱带是我们新标识的.标识结果显示了C_3自由基A^1Πu-X^1∑_g~_跃迁主要是由v2振动模式激发,且该模式具有较强的Renner效应.通过对实验数据的分析,我们获得了C_3自由基A^1Πu态的分子常数v1,v2,T_0和Renner多数∈,所得结果与前人工作基本一致.

存在辐射束缚时精细耦合体系中的细致平衡假设的适用条件

本文讨论了细致平衡假设在处理精细结构中辐射束缚问题的适用性．研究表明，在体系有高碰撞转移速率或高光程时，细致平衡假设是合理的．即RAmax（1-λ），其中R为碰撞转移速率，A为爱因斯坦自发辐射系数，λi为态i的辐射束缚积分算子，Li最大本征值．

242—260nm波长区CS_2分子的多光子解离电离

在242－260nm波氏范围通过CS2分子的共振增强多光子电离（REMPI）获得了母体离子CS和碎片离子的分质量激发谱．在λ＜246.4nm区间，CS激发谱上呈现出来源于CS2双光子电离的弥散谱带,碎片离子激发谱的归属强烈提示多光子过程中有中性基电子态的CS和S（经由CS2的光解离）产生：（1）CS+的谱带主要来源于中性CS碎片经由单光子跃迁产生的（1＋1）共振增强电离，（2）除了部分S+的谱峰来自CS+的光解外，多数S+的锐谱峰来自中性S原子经由3p3（2D0）4p，3p3（4S0）np（n＝6，7，8）←3p43pJ（J＝2，1,0）双光子跃迁产生的（2＋1）共振增强电离．

超声冷却SO_2(A^1A_2-X^1A_1)激光诱导荧光激发谱的转动分析

通过改变ＳＯ２／Ａｒ配比，研究了超声膨胀冷却ＳＯ２（Ａ１Ａ２—Ｘ１Ａ１）系统３１５—３３０ｎｍ波段振动分辨的激光诱导荧光（ＬＩＦ）激发谱．获得了属于两个完整带系（１，ｍ，１），（０，ｎ，１）—（０，０，０）的高分辨转动结构谱．其中（ν′１，ν′２，ν′３）＝（０，９，１），（０，１０，１），（１，７，１），（１，５，１）带的转动结构，据我们所知是新观测到的．基于非对称陀螺模拟，对８４７条转动谱线进行了归属，得到Ａ态各振动能级的分子常量和离心畸变常量．获得Ａ１Ａ２态近似分子构型参数：ｒ（Ｓ—Ｏ）＝０１６０ｎｍ，∠ＯＳＯ＝１０１６４°．并对各振动态的惯量亏损进行了讨论．

V-E传能中原子荧光辐射束缚的理论处理

Ｖ－Ｅ传能中原子荧光辐射束缚的理论处理＠王储记＠王坚＠马兴孝￥中国科学技术大学化学物理系ＶＥ传能中原子荧光辐射束缚的理论处理王储记王坚马兴孝（中国科学技术大学化学物理系，合肥２３００２６）（１９９６年７月１２日收到；１９９７年１０月２７日收到修改稿）...

激光光谱技术在呼吸气体分析中的发展与未来

呼吸气体分析技术在疾病诊断和代谢监测方面无创性、实时性的优势使其成为一个颇具前途的研究领域,也是未来新型诊断仪器的发展方向。目前大多呼吸生物标志物的检测和定量分析均采用气相色谱-质谱联用技术。近几年来,激光光谱技术和激光光源的发展加速推进了呼吸气体分析研究的进展。与质谱技术相比,激光光谱技术不但具有高灵敏度、高选择性的优点,而且具有低成本、实时性及即时检测(POCT)的功能特点。目前,在已确定的35种呼吸生物标记物中,研究人员采用可调谐半导体激光吸收光谱、光腔衰荡光谱以及光声光谱技术进行了多种呼吸生物标记物人体呼吸气体实验,其相应生物标记物的光谱"指纹"涵盖了从紫外到中红外的光谱范围。

光学多道分析仪的波长定标

本文给出了与单光栅多色仪联用的光学多道分析仪的道数N与波长λ之间的对应关系,并用它对实验测得He-Ne灯与Bi-Ne空心阴极灯的光谱进行了定标,计算结果与标准值符合得很好。

空腹呼吸丙酮在糖尿病筛查中的应用分析

目的 了解糖尿病患者与健康志愿者空腹呼吸丙酮的分布差异,探索个体指标对空腹呼出气体中丙酮浓度的影响,研究空腹呼吸丙酮单个指标在糖尿病筛查中的作用.方法 利用基于光腔衰荡光谱(CRDS)技术的实时在线呼吸丙酮分析仪,对265名健康受试者、39例1型糖尿病(T1D)患者和300例2型糖尿病(T2D)患者进行空腹呼吸丙酮浓度测量,使用SPSS19.0软件剔除异常值后,与相应的性别、年龄、身高、体质量、身体质量指数(BMI)以及血糖浓度(BGL)等指标进行相关统计分析.应用受试者工作特征(ROC)曲线评价空腹呼吸丙酮浓度用于糖尿病的诊断价值.结果 T1D患者的平均空腹呼吸丙酮浓度[(2.24±1.43)×10-6]明显高于健康志愿者[(1.43±0.55)×10-6]与T2D患者[(1.410.73)×10-6],差异均具有统计学意义(均P<0.05);男性糖尿病患者的平均空腹呼吸丙酮浓度均高于女性患者;健康志愿者的平均空腹呼吸丙酮浓度与年龄呈正相关(R=0.31,P<0.01);T1D患者的平均空腹呼吸丙酮浓度与BMI呈正相关(R=0.33,P<0.05);T2D患者的平均空腹呼吸丙酮浓度与身高呈正相关(R=0.18,P<0.01).以空腹呼吸丙酮浓度诊断T1D的ROC曲线下面积为0.853,敏感度为71.9%,特异性为87.4%,P<0.01;诊断T2D的ROC曲线下面积为0.528,敏感度为54.1%,特异性为55.0%,P>0.05.结论 空腹呼吸丙酮浓度检测对T1D的诊断有意义,对T2D的诊断准确性较低且无统计学意义.

基于腔衰荡光谱(CRDS)技术的呼吸丙酮检测系统软件设计

丙酮在人的呼吸气体中已经被超高精度的气相色谱．质谱联用技术（GasChromatography—MassSpectroscopy，GC．MS）确认为Ⅰ型糖尿病的生物标记物，其在正常人呼吸气体中的浓度处于0．39—0．85ppm，总体平均值为（0．494-0．20）ppm；糖尿病或者酮症病人呼吸气体中的丙酮含量有明显的升高，

短腔染料激光器的超短脉冲输出及其光谱特征

本文用计算机求解速率方程分析了短腔染料激光器的各种瞬态现象和用光学多道分析仪测量了不同腔长下的激光谱。给出了用控制瞬态效应来获得单个超短脉冲的条件,讨论了当腔长在20～500μm 变化时 Rh 6 G 激光谱在565～590nm 范围内的移动,提出丁激光器单纵模运转的方法。

呼吸丙酮用于糖尿病监管的研究进展及临床应用前景

人体呼出气体中含有数千种痕量挥发性有机化合物(VOCs),其中某些内源性物质可作为潜在的疾病生物标志物.丙酮作为人体呼出气体中含量第二高的VOCs,已被广泛用于糖尿病的无创诊断与监管研究.目前关于糖尿病患者呼吸丙酮浓度范围及其影响因素、其与血糖和糖化血红蛋白之间量化关系的独立研究已超过30项,然而呼吸丙酮能否作为糖尿病监管参数应用于临床还存在诸多挑战.综述了国内外呼吸丙酮分析的研究进展,讨论了呼吸丙酮在糖尿病诊断及监管方面的研究现状和存在的问题,并结合当前技术水平对未来发展前景进行了分析.

多谱线耦合系统辐射束缚问题的理论处理

提出一种处理多荧光谱线耦合系统辐射束缚问题的理论方法．这里的耦合包括激发态间的碰撞传能和当谱线重叠时对荧光的交叉吸收．首先将描述辐射束缚的Ｈｏｌｓｔｅｉｎ方程扩展为适用于描述多个激发能级且包括交叉耦合项的微分积分方程组，并将其纳入矢量、矩阵的形式．然后直接通过算符运算求解，给出按算符展开的级数解式．最后对级数解进行约化，导出一个只用有限项便可对系统行为进行完整描述的、远较简单截断近似优越的结果．

基于光腔衰荡光谱的呼吸丙酮分析仪设计与实现

目的 利用光腔衰荡光谱（CRDS）搭建了一套呼吸丙酮分析仪,以研究人体呼吸中的糖尿病潜在生物标志物丙酮,推动呼吸分析在临床疾病诊断或代谢监测中的应用.方法 选择266 nm紫外脉冲激光器作为光源,反射率为99.956％的高反镜组成衰荡腔,以光电倍增管（PMT）为探测器,在尺寸为60 cm×20 cm的铝板上搭建了一套可移动式呼吸分析仪.用不同体积分数的标准丙酮气体验证仪器的准确度与线性响应后,将其用于健康人体与糖尿病患者的呼吸样本测量.结果 实验测得高反射镜等效反射率为99.93％,仪器典型的衰荡时间基线平均值为2.386 4μs,稳定度为0.22％,对不同体积分数的丙酮样本具有线性响应（R2=0.99）,仪器检测极限为0.13×10-6（3σ准则）.结论 该呼吸分析仪具有良好的稳定性与重复性,可满足临床上人体呼吸的测量要求,并即将用于大量的临床呼吸测试以研究呼吸标志物与疾病之间的相关性.