基于近红外漫射光谱的离体血氧测量技术研究

基于近红外漫射光谱技术(Near-Infrared Diffuse Optical Spectroscopy,NIRS)和修正的比尔朗伯定律(Modified Beer-LambertLaw,MBLL)提出了一种适用于离体血液的新型氧含量测量方法,同时开发了血氧实时监测系统以实现体外循环血氧参数的连续监测。NIRS利用脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白对两种波长近红外光吸收率的差异来计算组织的吸收和散射系数,朗伯-比尔定律是表征光强衰减与光子传输路径关系的数学表达式,将二者结合可估算血红蛋白的吸收系数;与传统的测量方式不同,本文所提出的透射式测量方法,通过双波长(660~904 nm)光源探头交替切换可获取多参数的光学信号,信号实时上传至采集界面(LabVIEW),经过对数化处理,并结合创新的血氧算法得到血液吸收系数、血氧饱和度与光信号的线性模型。为了验证本文研究方案的可行性,开展了液态仿体实验和离体血溶液实验,以滴入溶液墨水体积(仿体实验)和酵母溶液体积(血溶液实验)为变量,通过调控溶液浓度改变光密度变化幅度,证实二者均与光密度(DO)具有良好的线性关系(r^(2)>0.95,p<0.01)。本研究所提出的新型血氧测量方法和血氧实时监测系统适合于离体血液的血氧测量,数据准确可靠、重复稳定性好。

光谱修正技术应用于废水中痕量镍测定

在 SDS存在下， pH6.9磷酸盐缓冲溶液中，镍与 5－ (5－溴－ 2－吡啶偶氮 )－ 2， 4－二甲基苯 (5－ Br－ PADAT)反应生成黄色显色液。本文在此显色反应基础上，根据β修正光度理论研究了测定镍的新方法。该方法能准确扣除反应体系中剩余 5－ Br－ PADAT的吸光干扰。使β修正吸光度与镍浓度 (x)呈现良好线性关系，且分析灵敏度高，实验测得样品分析相对标准偏差 RSD 1.3％，加标回收率 96.0％－ 108％。镍最低检测浓度为 0.006μ g/ml。该方法适于环境水体中痕量镍的测定。

猪肉中挥发性盐基氮含量光谱检测模型的修正方法

目的研究猪肉新鲜度指标挥发性盐基氮(TVB-N)含量检测模型修正方法,以提高光谱校正模型对不同品种猪肉样品的适用性。方法建立基于偏最小二乘回归(PLSR)的杜长大猪肉TVB-N模型,采用光谱信号补正与模型更新两种方法对该模型进行修订,比较修正后杜长大模型对恩施山猪样本的预测效果。结果建立的杜长大猪肉样本模型预测决定系数R2p为0.884,预测标准差RMSEP为1.792,将此模型用于预测恩施山猪TVB-N值,R2p为0.552,RMSEP为4.733。修正后的杜长大模型预测恩施山猪TVB-N值时,R2p分别提高到0.964和0.943,RMSEP分别降低为1.329和1.885。结论光谱信号补正和模型更新方法均能有效改善模型预测性能,提高模型适应性。

用于月球风化层遥感的光谱分离技术研究(英文)

为了解决混合像元问题,发展了一门新的技术——光谱分离技术,线形混合模型是目前应用最成功的方法,但是当应用到月球风化层遥感时,其存在两个内在的缺陷一是由于充分混合引起的非线性,二是纯光谱的不“纯”性.对于第一个缺陷,从Hapke理论出发,充分考虑了数据的特点,大大简化多重散射模型来提高充分混合的线形性,同时降低了原模型计算的复杂度;对于后一个问题,提出用修正线形混合模型来弥补“纯”光谱中的误差.该方法通过Relab数据库中的模拟月壤的光谱数据进行了验证,试验结果表明,这种方法具有很好的性能.

空间外差光谱仪数据盲元误差修正

针对空间外差光谱仪干涉数据盲元误差修正要求,分析了其形成机理与分布特点,提出了一种全局阈值粗判与加窗技术相结合的计算方法,完成了干涉数据盲元的定位检测及补偿修正。用对实验室内采集的连续光源干涉数据以及室外地基探测的大气CO_2吸收干涉数据分别进行盲元误差修正实验验证,实验结果表明该算法能够在不破坏干涉数据信息量的同时,完成盲元误差的补偿修正,提高了光谱复原精度。

DNA-夜蓝结合光谱研究

:在脱氧核糖核酸(DNA)分子中,磷酸苷脱质子和碱基的质子化使双螺旋链构成双静电膜,带电荷的染料分子被双静电膜吸附,吸收光谱发生位移。本实验用微表面吸附-光谱修正技术(MSASC)研究了DNA与夜蓝(NB)染料分子间的相互作用,结果表明NB在DNA上的吸附聚集满足Langmuir单分子层吸附规律。

基于短波红外波段吸收技术的CO2垂直柱浓度地基遥测反演方法研究

温室气体引起的全球变暖、气候变化等问题已成为国际关注的热点,其中CO_2是重要的温室气体之一,CO_2的监测与控制已经成为各国关注的重点。结合CO_2在1.6μm处的光谱吸收结构,利用加权函数修正的差分吸收光谱技术(weighted function modified difference absorption spectroscopy,WFM-DOAS)研究大气中CO_2垂直柱浓度的反演方法。利用大气辐射传输模型仿真研究了不同参数对加权函数(weighted function,WF)计算灵敏度的影响,分别对观测高度、太阳天顶角、太阳方位角、地表反照率、光谱分辨率等参数对CO_2WF系数的影响进行了详细的计算分析。并以一整天测量的太阳光为例,对仪器的性能、CO_2的垂直柱浓度及干扰气体CH_4及H_2O的垂直柱浓度进行了分析,初步分析得到的反演误差优于1%。

胶束催化场及与稀土金属三元结合物光谱性质研究

应用微相吸附 光谱修正(MPASC)技术,研究稀土金属(Dy,Nd)与PCA络合物在溴化十六烷基三甲铵(CTAB)胶束上的配位反应。分析了表面活性剂在配位反应中的增效机理。结果表明PCA CTAB作用符合Langmuir单分子层吸附,产物结合比1∶1,单体产物聚集形式PCA·CTAB,结合常数K=1 2106(13℃),K=5 7105(30℃),K=2 2105(60℃)。对PCA CTAB 稀土金属三元反应体系,离子强度对反应有明显的增敏作用,而且盐的存在使配合物结合比及结合常数发生改变。PCA CTAB Dy体系,13℃时,N=1,K=2 2105,30℃时,N=1,K=2 0105;盐存在下,13℃时,N=1,K=2 8105,30℃时,N=1,K=2 8105,PCA CTAB Nd体系,13℃时,N=0 5,K=9 2104,30℃时,N=1,K=6 3104,盐存在下,13℃时,N=1,K=1 0105,30℃时,N=1,K=1 1105。

用光谱探针体研究非光谱物质与生物大分子结合作用:十二烷基苯磺酸钠/灿烂甲酚蓝/蛋白质反应体系

选择灿烂甲酚蓝(BCB)作为光谱探针体,应用微表面吸附-光谱修正(MSASC)技术,研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与3种蛋白质(BSA:牛血清蛋白,OVA:卵清蛋白,Mb:肌红蛋白)的结合反应。在pH=2.81的酸性介质中,BCB-SDBS和SDBS-蛋白质反应符合Langmuir等温吸附。通过折点法验证产物的表征数据。实验表明研究体系中生成了结合物,并考察了温度、盐度对结合溶液的影响,测定了产物结合常数等。

双波长修正光度法测定铌—偶氮氯膦MK络合物性质常数

在pH 10.88溶液中，铌 (V)与偶氮氯膦 MK(CPAMK)发生配位反应。本文应用光谱修正技术研究配合物溶液性质常数如络合物组成比、逐级摩尔吸收系数、稳定常数等的测定。结果表明：所生成配合物为 Nb(CPAMK)8，在 654 nm波长处真实摩尔吸收系数ε=3.62× 104 lmol^(-1)· cm^(-1)，其累积稳定常数 K=9.4× 10^(43)。

分子间静电吸附的光谱研究——溴邻苯三酚红-蛋白质作用体系

研究了蛋白质与溴邻苯三酚红 (BPR)的结合反应及溶液酸碱度、温度和离子强度对结合影响 ,表征了 3种组装产物 ,分析了作用机理。结果表明 ,BPR-蛋白质间作用符合 Langmuir单分子层吸附。蛋白质的计算结合比为 :BPR∶ BSA=1∶ 4 1、BPR∶ OVA=1∶ 11、BPR∶ Mb=1∶ 4 ;结合常数 K分别为 6 .6 0×10 4、1.4 9× 10 4和 3.2 5× 10 4L/ mol。产物在 5 82 nm处的摩尔吸收系数为 :εBSA-BPR=7.6 1× 10 5、εOVA-BPR=2 .4 3× 10 5和εMb-BPR=3.2 5× 10 5L· mol-1· cm-1。

机外照明灯具夜视(NIVS)辐射强度测试技术研究

参照国内外对夜视(NIVS)兼容机外照明灯具的辐射强度设计要求标准,比较了有关夜视(NIVS)兼容机外照明灯具辐射强度的测量原理及方法。提出了使用带余弦修正器快速光谱辐射计测试系统,基于标准灯方法对快速光谱辐射计进行NVIS A类和B类的辐射强度定标校准,从而实现夜视(NIVS)兼容机外照明灯具辐射强度的准确测试。结果表明:带余弦修正器快速光谱辐射计测试系统在机外照明灯具的辐射强度测试方面具有较为广阔的应用前景。

罗丹明B在十二烷基硫酸钠上的Langmuir吸附研究及应用

利用微相吸附 光谱修正(MPASC)技术研究了十二烷基硫酸钠(SLS)与罗丹明B(RB)的结合反应,分析表面活性剂在微量分析中的增效机理。通过在pH=2.0的介质中对RB SLS反应的光谱分析,结果表明:RB SLS间作用符合Langmuir单分子层吸附,产物结合比1∶1,30°C结合常数K=1.0×106;50°C结合常数K=5.03×105。在阳离子表面活性剂存在下,聚集产物中SLS灵敏脱附,籍此定量分析了理发店染发废水和生活污水中阳离子清洁剂,回收率分别为103.3%和95.7%,RSD分别为5.2%和4.7%。

活性污泥胞外聚合物中蛋白质的探针分析方法

应用微相吸附-光谱修正技术（Microsurface adsorption-spectral correction，简称MSASC），利用刚果红（CongoRed，简称CR）探针测定了活性污泥胞外聚合物（Extracellular polymeric substances，简称EPS）中蛋白质（Protein）的含量，与常用的Folin酚法比较，结果一致，蛋白加标回收率为94．5％～107．1％，相对标准偏差（RSD）〈4．5％,对反应机理的分析和产物结合常数的计算结果表明，在pH2.21时CR-Protein作用符合Langrnuir单分子层吸附理论，产物的结合比79：1，结合常数K=2.17×10^6，聚集形式为Protein·CR79，摩尔吸收系数εr^665=8.50×10^5L·mol^-1·cm^-1．

废水中阴离子表面活性剂测定的一种新方法

报道了测定废水中阴离子表面活性剂的一种新方法,即利用微相吸附-光谱修正(MSASC)原理研究十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与碱紫(DLV)的结合反应,定量分析废水样品中的阴离子表面活性剂(AS)。试验结果表明DLV与SDBS之间的作用符合Lang-muir单分子层吸附。利用该方法分别对受污染河水、生活污水、合成废水样品进行阴离子表面活性剂的测定,加标回收率达到97.5%,相对标准偏差<5.2%,且多种阴离子、阳离子、氨基酸和葡萄糖不影响该方法的测定结果。

酸性铬蓝K在蛋白质大分子上Langmuir吸附聚集及应用

用微相吸附 -光谱修正 (MPASC)技术研究蛋白质 (BSA)与酸性铬蓝K(ACBK)探针分子间的相互作用。通过pH3.5的介质中蛋白质与酸性铬蓝K反应的光谱研究 ,测定了结合产物的物理化学参数 :结合比为n(ACBK)∶n(BSA)=62∶1,平衡常数KBSA -ACBK=2.2×105。BSA -ACBK摩尔吸收系数ε584=3.9×105L·mol -1·cm -1。该吸附反应用于蛋白质样品测定 ,结果良好。

DNA与5-Br-PAN-S分子间结合反应

利用光谱修正技术研究脱氧核糖核酸(DNA)与5-Br-PAN-S(L)分子间的相互作用,通过pH 8.04的介质中DNA与5-Br-PAN-S反应的光谱研究,测定了结合产物的物理化学参数:10℃时探针L与DNA的结合比为4.3,结合常数K=0.6118×106;30℃时探针L与DNA的结合比为3.7,结合常数K=0.6769×106。此结合反应符合Langmuir吸附方程,该方法可应用于痕量DNA的测定。

茜素红与蛋白质分子Langmuir吸附聚集反应研究

在pH4.3的B-R缓冲体系中,用微相吸附-光谱修正技术[1]研究了茜素红(ARS)与牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)的结合反应。其吸附结合常数分别为:KBSA-ARS=3.950×104,KHSA-ARS=4.377×104。染料与蛋白的最大结合数分别为NARS∶NBSA=9∶1,NARS∶NHSA=7∶1。经光谱修正技术计算结合产物的实际摩尔吸光系数分别为εBSA-ARS(537nm)=2.517×104L.mol-1.cm-1,εHSA-ARS(519nm)=2.051×104L.mol-1.cm-1,检出限BSA为19mg/L,HSA为23mg/L。经探讨该结合反应机理符合Langmuir吸附聚集反应方程。

曙红Y在牛血清白蛋白表面上的Langmuir吸附反应研究

应用微相吸附-光谱修正技术研究了曙红Y(EY)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,并讨论了反应时间、离子强度、温度,以及金属离子干扰等因素对该作用产生的影响.结果表明,EY与BSA间的作用符合Langmuir单分子层吸附,结合产物最大结合数NEY∶NBSA=5∶1;计算了不同温度下(30,45和60℃)反应的结合常数K,发现K随温度的升高而减小;并测定了蛋白质的工作曲线,该方法的检出限为20 mg/L.

Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)与酸性茜素蓝B在溴化十六烷基三甲铵胶束上的配位反应(英文)

应用微相吸附-光谱修正技术,研究了Cu（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）与酸性茜素蓝B（AABB）在溴化十六烷基三甲铵（CTAB）胶束上的配位反应,分析了表面活性剂在配位反应中的增效机理,表征了二元和三元结合物的性质.结果表明,AABB-CTAB作用符合Langmuir单分子层吸附,产物结合比为1：2.5,单体聚集形式为AABB2.CTAB5,在20和40 ℃的结合常数分别为5.95×10^5和2.48×10^5;AABB-Cu-Ni在CTAB胶束上配位反应的配位比分别为AABB：Cu=1：1,AABB：Ni=1：2.5,三元产物聚集态为Cu2·AABB2·CTAB80和Ni5·AABB2·CTAB80.