基于表面增强拉曼光谱的肾结石患者体液代谢谱特点及应用价值

目的分析基于表面增强拉曼光谱(SERS)的肾结石患者体液代谢谱特点,探讨其应用价值,为肾结石患者的筛查工作提供参考。方法纳入福建省立医院泌尿外科确诊的25例肾结石患者(结石组)和25例健康体检者(对照组),采集其血液、尿液样本,利用SERS测量样本光谱,再进行平均谱和差异谱绘制。采用主成分分析结合线性判别分析(PCA-LDA)对归一化数据进行处理。最后采用受试者工作特征(ROC)曲线评估PCA-LDA方法的效能。结果结石组患者的体液(血液、尿液)拉曼光谱与对照组之间存在差异。根据既往报道的拉曼峰暂定分配,推测血浆和尿液中各有11种代谢物与肾结石有关,其中结石组尿液中的磷脂酰肌醇、苯丙氨酸、棕榈酸/脂肪酸等含量高于对照组,而尿嘧啶、糖原等成分的含量低于对照组。结石组患者血浆中的甲基带含量高于对照组,而糖原、磷脂酰肌醇、蛋白质-酪氨酸、苯丙氨酸、棕榈酸/脂肪酸、羟脯氨酸/酪氨酸和脂类的含量低于对照组。结论采用SERS检测可发现肾结石患者的尿液和血液代谢成分与健康体检者存在差异,结合PCA-LDA与ROC分析法可能有助于肾结石患者的筛查。

拉曼光谱技术及其应用进展

拉曼光谱作为一种无损分析方法,可以快速、精准地得到包括固体、粉末、液体、气体、胶体等不同类型样品的化学结构、相和形态、结晶度以及分子间相互作用等相关信息,因此被广泛应用于诸多领域。本文介绍了拉曼光谱的基本工作原理;总结了近年来拉曼光谱在环境检测、材料、食品安全、医疗、刑侦司法、勘探、工业等领域的应用,以期为今后拉曼光谱检测领域更好地发展提供参考。

拉曼光谱用于细菌快速药敏检测的研究进展

致病菌对人类健康构成重大威胁,抗菌药物的滥用导致了细菌耐药性的发展和传播。目前,临床微生物室常用的药敏试验,如纸片扩散法、浓度梯度纸条扩散法、肉汤稀释法和全自动药敏分析等都是基于细菌生长的方法,且操作流程繁琐,需要8~16 h才能出结果。该文从快速药敏检测(RAST)的研究出发,重点叙述了拉曼光谱在RAST领域的研究进展。利用拉曼光谱对细菌进行基于代谢表型的药敏检测,检测时间明显缩短,优于常规基于细菌生长的药敏方法。但该方法缺少大规模的临床分离株验证,而且难以实现临床标本中细菌的免分离检测。该文对RAST技术的临床验证、可重复性评估、临床适用性评估、准确性评估、拉曼光谱与电阻抗及微流控技术的创新结合及其在复杂临床标本中直接药敏检测等方面进行展望。

牛肉品质无损检测技术研究进展

牛肉营养物质丰富,是受消费者青睐的肉类之一。牛肉品质的优劣影响市场价格、消费者的购买意愿与满意度,因此牛肉品质的检测工作十分重要。目前传统的牛肉品质检测方法存在耗时、样品损坏以及操作复杂等问题。近年来,无损检测技术凭借其快速、高效、无损、绿色无污染的优势被广泛应用于牛肉品质检测。本文对无损检测技术在牛肉的品质分析(感官品质、营养品质和其他品质)进展进行了总结,系统阐述了近红外光谱、拉曼光谱、高光谱成像、电子舌和电子鼻等无损检测技术的原理,详细论述了近5年内无损检测技术在牛肉品质分析的进展,提出了无损检测技术在牛肉品质分析中存在的问题,并对未来的应用前景进行了展望,以期为牛肉品质无损检测技术的研究与应用提供参考。

便携式拉曼光谱法快速检测二羟丙茶碱注射液

建立便携式拉曼光谱技术快速检测二羟丙茶碱注射液的方法。运用拉曼光谱技术对二羟丙茶碱注射液进行快速鉴别与含量测定,并与紫外分光光度法进行比较。二羟丙茶碱质量浓度在5~20 mg·mL^(-1)范围内与1337 cm^(-1)峰位的峰面积呈良好线性关系(r=0.9995),平均加样回收率为98.5%,RSD为1.3%,2个批次样品二羟丙茶碱含量测定结果分别为标示量的98.5%和100.2%,测定结果与紫外分光光度法测定的结果无显著性差异。本方法快捷、简便,可用于二羟丙茶碱注射液的快速检测。

光谱技术在食品产地溯源中的应用研究进展

食品产地溯源技术是国家有效推广实施食品原产地追溯、保护名优特产品的重要技术手段,为保护食品在市场上的独特性和真实性,维护市场秩序、保护生产者和消费者的合法利益,亟需对食品产地溯源提供快速无损检测。相比较其它检测技术,光谱技术作为极具有工业化应用前景的检测技术之一因其应用范围广、分析速度快、操作简单、非破坏性、无污染和可进行在线分析,而被广泛应用于产地溯源。本文介绍了近红外光谱技术(Near infrared spectroscopy,NIR)、中红外光谱技术(Mid Infrared Spectroscopy,MIR)和拉曼光谱技术(Raman spectroscopy,RS)这三种常见光谱技术的原理及其在植物源和动物源食品产地溯源中的应用现状,并对三种光谱技术相比较,同时系统论述了多光谱数据融合在食品产地鉴别中的应用,并对未来的发展趋势进行了展望,以期为光谱技术在食品产地溯源中的应用提供一定技术的参考。

拉曼光谱技术在食品真实性鉴别中的研究进展

食品真实性引起的食品安全、经济利益、消费者权益等问题逐渐成为全球关注热点。传统的食品真实性鉴别技术存在高损耗检测、操作方法繁琐、预处理要求高等问题,难以满足现实的要求。拉曼光谱技术是一种灵敏度高、前处理简便、实用性强的无损或低损耗检测方法,在食品真实性鉴别中具有很好的应用前景。本文概述了食品真实性鉴伪中的拉曼光谱技术,重点综述了拉曼光谱技术在肉类、海产品及其制品、乳制品、食用油、蜂蜜和谷物制品中的应用,并对拉曼光谱技术在食品真实性鉴别领域的发展进行总结和展望,以期促进拉曼光谱技术在食品真实性鉴别方面的应用。

拉曼光谱技术在法庭科学中的应用进展

自拉曼光谱发现至今,拉曼光谱仪器和技术不断发展进步。新激光源的引入,全息光栅、电荷耦合阵列探测器和高效瑞利谱线抑制滤波器的发展,表面增强拉曼光谱等的扩展,以及便携式拉曼光谱仪的出现,使得拉曼光谱已经成为相当成熟的分析技术。协同密度泛函理论等手段,拉曼光谱为法庭科学工作者鉴定相关物质结构和成分提供了有力支持。本文介绍了拉曼光谱的原理与发展及其在法庭科学中的应用。

拉曼光谱在锂电池行业中的应用

拉曼光谱是一种常见的光谱学技术,常被用来表征物质的物理性质.鉴于拉曼光谱对样品前处理无特殊要求的技术优势,研究人员已将拉曼分析应用于锂电池正负极材料改性、电解质成分分析、固体电解质膜成分分析等研究方向,并取得重要进展.拉曼光谱是研究锂电池电极材料结构稳定性、表征电解质中不同离子相互作用、揭示固体电解质膜形成机理、明确充放电过程中氧化还原反应路径的有效技术手段,今后在锂电池行业将有更广泛的应用.

拉曼光谱及其检测时样品前处理的研究进展

拉曼光谱具有操作简单,所需样本量小,检测灵敏度高等特点,可进行现场快速筛查、检测及鉴别。样品前处理直接影响分析结果的准确度和精密度,而且操作繁琐费时。发展快速、高效的样品前处理技术进而结合拉曼光谱检测技术具有重要的研究意义,特别是与增强拉曼光谱相结合进行食品、农产品中等残留物的衡量检测已成为研究热点。本文阐述了拉曼光谱产生的原理,介绍了拉曼光谱的起源和发展,讨论了表面增强拉曼光谱技术、针尖增强拉曼光谱技术和壳层隔绝纳米粒子增强拉曼光谱技术,并对拉曼检测之前的样品预处理进行了讨论。

激光拉曼光谱法在金刚石研究中的应用

金刚石作为一种具有最高硬度、最高热导率以及最宽透光波段等多种极限性能的功能材料,在多个领域都有广泛的应用。近年来,人工合成金刚石,特别是对金刚石掺杂改性成为国内外研究的重点。因此,对金刚石组成及结构缺陷的研究分析成为了重要环节。激光拉曼光谱分析法是研究分析金刚石组成及结构的重要途径,本文综述了近年来激光拉曼光谱分析法在金刚石中的应用,涉及到该方法的基本原理以及在单晶金刚石表征、金刚石薄膜和金刚石聚晶等方面的应用。

大型光谱仪器在翡翠检测中的应用

近期珠宝市场上出现一些在内部结构、风化面、质地和颜色等方面与翡翠及其相似的赝品。出现的仿冒翡翠赝品有闪石类岩石、白云质大理岩、斜长石、阳起石和钙长石等。采用红外光谱仪、拉曼光谱仪、X光粉晶衍射仪和电子探针等仪器和其他检测手段对比较典型的翡翠原料赝品进行鉴定和分析。提供了近期翡翠原料赝品品种、相关检测数据和外部特征。在此基础之上,对光谱仪器在翡翠检测中的应用和特点进行了归纳和总结。讨论了红外光谱仪、拉曼光谱仪、X光粉晶衍射仪在检测翡翠“B”货中的应用。这些分析数据和图片对于目前翡翠成品和翡翠原料的鉴定、评估和商贸有较高的参考价值和意义。

表面增强喇曼光谱研究脐橙中亚胺硫磷农药残留

为了证实以团絮状银胶为基底的表面增强喇曼光谱(SERS)技术结合化学计量学方法能有效实现脐橙中农药残留检测,采用德国布鲁克公司的共焦显微喇曼光谱仪,对脐橙中的亚胺硫磷农药残留的快速无损检测进行了研究。通过留一交互验证法得出农药检出限为4.113mg/L,并对SERS光谱进行7种方法的预处理。结果表明,先基线校正后卷积平滑预处理的建模预测效果最好;结合偏最小二乘法建模,预测集的相关系数和预测均方根误差分别为0.904和4.890mg/L,校正集的相关系数和预测均方根误差分别为0.919和3.990mg/L。结果证明了SERS定量分析的科学性和可行性,这对国内水果的生产和出口水果的农药残留检测有一定的参考作用。

拉曼光谱鉴别宝石教学实验的开发

针对拉曼光谱实验授课面较窄、内容不够充实的问题,开发了拉曼光谱鉴定宝石的新实验,用于本科生实验教学。探讨了实验的教学方法和教学过程,并对教学效果进行了分析。

激光拉曼光谱及其在天然气分析中的应用展望

激光拉曼光谱法既不需要高纯载气,又无需分离样品气,可同时分析多个气体组分,能实时进行快速测定,提高测定分析效率,节省分析成本,已大量应用于材料、石油、化工、环保生物、医学、地质等研究领域。但由于气体分子的散射截面小,散射强度很微弱,应用激光拉曼光谱法分析的准确度及重现性均有待提高。因此,目前激光拉曼光谱法应用于天然气分析仅处于实验室研究阶段。为此,分析了该技术在天然气分析中的应用前景,结论认为:综合利用激光光源技术、拉曼光谱技术、表面增强拉曼散射光纤探针技术等,可大大提高气体组分的拉曼散射光强度,从而有效提高激光拉曼光谱法在天然气分析中的检测灵敏度、重现性及准确度,有望研制出满足天然气分析要求的激光拉曼天然气分析仪,实现天然气多组分快速同步分析。同时,还可进行天然气组成、有毒害物及其他杂质分析;从而使激光拉曼光谱法在天然气分析中的推广应用成为可能。

基于拉曼光谱的改进投影算法快速鉴别药品

投影算法常用于混合物分析中确定灰色体系是否存在未知干扰,而在用于药品鉴别时,由于其判定标准不充分,故不能同时准确鉴别不同药品和相似药品。提出将投影算法的判定标准(待测物质光谱的量测误差大小是否在限定水平)改进为待测物质光谱与标准物质光谱的量测误差大小水平是否相当、量测误差分布是否相近。将改进投影算法与未经改进投影算法用于六种(拜耳阿司匹林肠溶片、泰诺对乙酰氨基酚缓释片、拜耳复方对乙酰氨基酚片Ⅱ、华中复合维生素C片、华中维生素B片、吗丁啉多潘立酮片)不同药品的鉴别以及三种相似药品(拜耳阿司匹林肠溶片、上海信宜药阿司匹林肠溶片、巴米尔阿司匹林泡腾片)的区分,实验结果表明改进投影算法实现了不同药品的准确鉴别及相似药品的准确区分,准确率均高达100%,有望发展成为普适,可靠的自动化药品识别算法,并为基于拉曼光谱的物质识别算法研究提供参考依据。

复合材料界面的微观力学行为研究──单纤维拉出试验

使用一专门设计的模型制作了碳化硅（Ｎｉｃａｌｏｎ）／玻璃复合材料单纤维拉出试样。利用纤维拉曼峰波数偏移与纤维所受应变的近似线性关系，首先测定纤维热残余应变的分布，随后对伸出玻璃基体外的纤维段施加给定的拉伸应变，沿纤维轴向用拉曼光谱术逐点测定基体内外纤维的应变，最后依据力平衡原理将应变分布转换为界面剪切应力沿纤维轴向的分布。结果表明：在给出的实验参数下，界面传递应力长度为０．１８ｍｍ，最大界面剪切应力的位置在ｘ为０．１１ｍｍ处。

不同成熟度双孢菇硬度的拉曼光谱无损检测

以拉曼光谱技术结合化学计量学方法实现两类不同成熟度的双孢菇菌盖硬度的建模预测分析。将菌盖直径平均值2~3 cm的样品划为Ⅰ类成熟度,3~5 cm为Ⅱ类。对两类样品分别取65个进行光谱采集并测量硬度,分别采用标准正态变量变换、基线校正、一阶导数、二阶导数4种方法预处理,建立偏最小二乘模型（PLS）。比较模型效果得出最佳预处理方法均为一阶导,但Ⅰ类建模的预测相关系数（R_p）和均方根误差（RMSEP）分别为0.887和0.444,Ⅱ类的R_p和RMSEP分别为0.896和0.435。结果表明Ⅱ类成熟度蘑菇的硬度预测比Ⅰ类更为准确,在同等条件下,Ⅱ类蘑菇硬度的变化更可准确预测,其贮藏保鲜更有规律可循。

利用拉曼光谱法检测饮料中的甲基苯丙胺

利用拉曼光谱技术建立了快速检测饮料中甲基苯丙胺的方法。对市场出售的可乐、脉动、橙汁三种饮料进行甲基苯丙胺不同加标浓度的表面增强拉曼光谱检测,结果表明加标饮料的拉曼光谱对比未加标饮料出现了明显的变化,在991 cm-11、016 cm-1,1201 cm-1处出现了强烈的拉曼信号,这些特征稳定存在,可以作为鉴定此3种饮料中是否含有甲基苯丙胺的依据。拉曼光谱的检测结果,与利用超高效液相色谱-串联飞行时间质谱方法检测甲基苯丙胺得到的定性试验结果相一致。该方法准确、快速、操作方便,有很广阔的应用前景。

纤维树脂基复合材料微观界面性能表征方法的进展

纤维树脂基复合材料中界面微观结构和性质对材料的宏观性能起着关键性作用。为了能够准确地测试纤维树脂间的界面粘结力,表征纤维与树脂之间界面剪切应力传递效率,人们一直试图找到一种方法能够真实全面反映界面性能,以及纤维断裂、界面脱粘、树脂横向断裂等因素对界面性能的影响。为此作者对现有微观界面表征方法进行介绍与分析,包括:微珠试验、单纤维拉出试验、压入试验、单纤维断裂试验、激光拉曼(或荧光)色谱法、光弹分析法,全面剖析它们的适用范围。