基于超短脉冲激光光谱技术诊断癌症的研究

目的:研究用于癌症诊断与治疗的光敏剂血卟啉(HPD)的超快光动力学过程;方法:采用超短脉冲激光光谱技术和皮秒时间相关单光子计数系统,测量经血卟啉培养的活体癌细胞与正常细胞的荧光光谱、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间变化曲线,并测量单一细胞内部不同位置的荧光寿命特性;结果:癌细胞样品在645nm处具有特有的光谱谱峰;癌细胞样品荧光寿命的快成分约150ps慢成分约1200ps,而正常细胞样品快成分约300ps慢成分约2500ps;癌细胞样品的荧光峰值强度经12小时衰减约10%,而正常细胞样品衰减约55%;在细胞内部荧光寿命300ps的快成分十分显著,且中心部位血卟啉浓度最高;结论:癌细胞与正常细胞的荧光光谱、荧光寿命特性及荧光峰值强度随时间变化曲线相差十分明显,反映了癌细胞与正常细胞对血卟啉亲和性有显著的差异;测量结果确认了荧光光谱技术诊断与治疗癌症的可行性,并对发展超短脉冲激光光谱技术早期诊断与治疗癌症具有重要的指导意义和临床应用价值。     

肝病变白鼠血清荧光光谱的二阶导数光谱研究

探索用激光光谱方法诊断肝纤维化病变过程的可能性。分析了白鼠肝纤维化病变过程中血清荧光光谱的二阶导数光谱。使用488.0nm氩离子激发光,在500-620nm范围内采集了白鼠血清的荧光光谱,对光谱数据进行微分运算,得到二阶导数光谱。发现二阶导数光谱在528nm、553nm、587nm、614nm附近出现极小值,用前三个极小值的比为参量,能够将健康与病变血清很好地区分开。表明二阶导数光谱法分析肝纤维化病变的血清荧光光谱可能是有效的。     

邻苯二甲酰亚氨基酞菁锌(ZnPcS2P2)的光谱特性

测定和研究光敏剂的光谱特性，可为确定最佳治疗的光源波长提供直接依据，同时也是荧光诊断中选定检测荧光波长的理论依据．本文研究新型光敏剂邻苯二甲酰亚氨基酞菁锌（ZnPcS2P2）的光谱特性，测出ZnPcS2P2在含10%人血清生理盐水的吸收光谱和荧光发射光谱，并与血卟啉衍生物（HpD）进行比较。实验结果表明：在吸收光谱中ZnPcS2P2的最大吸收峰位于670nm，而HpD的最大的吸收峰在405nm处，所以在光动力学治疗中ZnPcS2P2比HpD效果更好。当用波长为632nm的光源激发时，从荧光发射光谱可知，HpD比ZnPcS2P2获得的荧光激发效率高。因此，HpD在光动力学诊断中有更突出的优点。     

不同固液相组分下土壤蒽的激光诱导荧光发射光谱特性研究

以蒽为研究对象,研究了不同土壤固、液相组分下蒽的激光诱导荧光发射光谱特性。结果显示,在266 nm激光激发下,土壤蒽在420 nm和444 nm附近分别具有荧光峰,当土壤的原生矿物和次生矿物比例发生变化时,蒽的荧光光谱峰位置未发生明显偏移,420 nm处荧光峰处强度的相对标准偏差为4.52%;土壤中腐殖质种类、浓度改变时,蒽的荧光强度随浓度增大而降低,在不同浓度的腐殖酸和富里酸的土壤中,420 nm处的荧光峰处强度的相对标准偏差分别为38.1%和27.4%,且正交实验的极差分析结果表明腐殖酸对强度影响大于富里酸;受到重金属污染后的土壤蒽的激光诱导荧光强度明显下降,但液相重金属不同浓度的土壤中,蒽在420 nm处的荧光强度差异不大,荧光峰位置未发生明显偏移.在土壤中含有不同浓度的Cd时,其相对标准偏差为1.60%,含有不同浓度的Cu时,其相对标准偏差为2.05%,含有不同浓度的Pb时,其相对标准偏差为4.54%。因此,采用荧光峰强度定标法测定时,应考虑固液组分变化导致的光谱强度差异。该研究结果为采用激光诱导荧光光谱技术对土壤蒽准确测量提供了基础数据。     

两种卟啉类光敏剂对SMMC-7721细胞敏化损伤的拉曼光谱分析

用拉曼光谱技术比较血卟啉单甲醚HMEM和血卟啉衍生物HpD对肝癌细胞SMMC-7721光敏化损伤。实验测定了用两种光敏剂对SMMC-7721细胞光动力作用后的DNA和蛋白质的光谱图。结果显示:HMME和HpD对DNA和蛋白质构象的光敏损伤特征是相同的,但损伤程度不同。经HMME作用的SMMC-7721细胞的谱线,DNA各峰的位置和强度的变化都比HpD大,有的峰消失,蛋白质主链的几条谱线强度与HpD谱线相比大幅降低,表示HMME对DNA和蛋白质主链的损伤较大。结果表明:HMME对SMMC-7721细胞的光敏     

紫光LED激发孟加拉红诊断早期口腔肿瘤

采用405 nm发光二极管(LED)作为激发光源,选用孟加拉红(RB)作为光敏剂,可对早期口腔肿瘤进行诊断.正常的口腔黏膜不会被孟加拉红染色,而当口腔产生癌前病变或者生成肿瘤时,孟加拉红就会将病变部位染色.通过光谱测量可知,被染色病变部位的特征荧光光谱波长范围为570～600 nm,而正常口腔组织的特征荧光光谱中心波长约在480 nm.当癌前病变发展成恶性肿瘤之后,其特征荧光光谱发生改变,在630 am和690 nm处各有一个典型的卟啉峰.以此为依据并结合光致荧光技术,采用荧光比例法,可以对口腔癌前病变进行诊断,灵敏度和特异性分别可达到95%和92.5%.这种无创、快速、早期的诊断方法,可以显著提高口腔癌患者的存活率.     

CPD1对HL—60细胞体外光动力效应的研究

测定了二氢卟吩类光敏剂CPD1的光谱参数及敏化单态氧的能力.结果表明 在有机体系(THF)中,CPD1红光区最大吸收峰位于666 nm处,吸收系数达2.20×105 cm-1*mol-1*L;在生理盐水(NS)中,CPD1红光区最大吸收峰位于654 nm处,吸收系数达6.50×104 cm-1*mol-1*L,比血卟啉衍生物(HpD)约高2个数量级;单态氧量子产率为0.57,其对HL-60细胞具有良好的光灭活作用,提示CPD1是一种有发展前途的光动力疗法(PDT)光敏剂.     

利用高斯函数拟合荧光光谱诊断龈下结石的研究

以405nm发光二极管(LED)为激发光源,分别测量了正常牙齿和牙结石的荧光光谱,由于其荧光光谱均有较宽的荧光带,且相邻的荧光峰互相重叠,不易于分析比较。用高斯函数对其进行进一步分析对比,提出了6种诊断龈下结石的评价方法,并对6种方法的灵敏度进行了分析。研究结果表明,利用波长为676和486nm处的荧光强度之比诊断牙结石具有较高的灵敏度,这一比值可以作为诊断牙结石的检测标准。     

飞秒激光HpD双光子荧光法诊断癌症

提出了飞秒激光外源性血卟啉 Hp D 双光子荧光诊断癌症的新方法 .采用自锁模掺钛蓝宝石激光器输出的飞秒激光脉冲激发注入 Hp D的小鼠癌组织部位 ,观察到 Hp D的双光子荧光谱 ,而对照的正常组织部位则观察不到明显的双光子荧光 .实验结果显示 ,该法有可能成为癌症诊断的有效方法     

高斯拟合法研究肝病变白鼠血清荧光光谱

本文以 488 .0nm激发光激发CCl4 诱发白鼠肝病变过程中白鼠血清的自体荧光光谱 ,在对荧光光谱作了二阶导数分析基础上 ,根据其二阶导数光谱中出现的极小值的数量和位置进行多峰高斯拟合 ,使用特定高斯曲线峰值的比为参量对数据进行分析。发现 ,能够将健康与病变血清很好的区分开。表明对荧光光谱进行非线性拟合对于分析血清荧光光谱的精细结构可能是种有效的方法     

掺碳氮化镓的光学性质

利用喇曼光谱和光致发光谱,对采用氢化气相外延淀积方法在MOCVD GaN衬底上生长的掺碳GaN样品的光学性质进行了研究.结果发现C3H8流量的增加导致载流子浓度的升高,喇曼谱出现蓝移,E1(LO)声子的Raman强度变弱.同时光致发光谱中蓝光带和黄光带发光强度随着掺碳浓度的增加先增强后减弱,这与掺杂碳的自补偿效应有关.高碳掺杂量的GaN材料的结构与光学性质均显著下降.     

用半导体激光器研究铷原子的消多普勒谱

近红外半导体激光器(LD)用于高分辨谱研究的工作还不多。1982年,H.Tsuchida首次用0.78μm的近红外半导体激光器(LD)观察到Rb原子D_2线的饱和吸收谱。之后,分辨率逐步提高。也曾进行过理论线形的计算。本文报道我们的实验结果,并与理论结果进行了比较。 实验用熟知的强光抽运,反向弱光检测方案。所用LD为Sharp TLO21MDO,阈值电流     

PVK∶Alq3掺杂体系电致发光器件性能的研究

采用一定比例的PVK和Alq3混合薄膜作为发光层．制备了Al／PVK：Alq3／ITO单层器件。利用PVK和Alq3混合薄膜的吸收光谱、激发光谱、光致发光谱、电致发光谱研究了薄膜的激发态过程，结果表明PVK和Alq3之间存在着能量传递，器件所表现的发光主要为Alq3的发光。同时利用电流电压关系、发光强度和电压的关系对器件的光电性能进行了研究，发现Al／PVK：Alq3／ITO单层器件有良好的发光性能。     

真空还原制备的VO_2热致相变薄膜光学性质研究

本文对不同衬底制备的VO2 薄膜进行了表面形貌测试 ,对其红外透射光谱和Raman光谱进行了研究 ,并进行 370nm -90 0nm波段的光透射测试以及 90 0nm波长的热滞回线特性测试 ,表明所制备VO2 薄膜具有优良的热致相变光学特性 ,薄膜为纳米结构 ,并且结晶状态不同的薄膜其Raman谱位置有明显改变 ,室温时的红外光谱表现出较好的红外振动特性。讨论了薄膜结晶状态对Raman位移的影响以及VO2 薄膜的红外光谱     

激光诱导化学气相沉积法制备纳米a-Si3N4粉体及粉体光谱特性的研究

为了制备高纯度的非晶纳米粉体 ,在传统的激光诱导化学气相沉积法反应装置的基础上 ,引入“双光束激励”的新方法 ,利用正交紫外光束激励分解 ,从而提高气相中N/Si比 ,减少产物中游离硅的浓度。研究了粒子的红外吸收光谱特性 ,并指出表面效应和量子尺寸效应导致粉体红外吸收光谱的蓝移和宽化现象 ,同时红外吸收光谱中的这些反常现象也验证了粉体的纳米特性。     

常见服装面料的太赫兹光谱研究

利用自建的太赫兹时域光谱系统对生活中主要的常见服装面料进行了实验研究,实验中首先对棉、毛、麻、丝、涤纶、氨纶、混纺等这7 种典型面料分别进行测试,可以获得各自的太赫兹时域光谱,然后利用快速傅里叶变换关系分别对每个时域脉冲进行相关计算,最终获得这些面料的太赫兹频域光谱信息,尤其是样品的折射率和吸收系数等。研究表明,这些在可见光波段不透明的服装面料,在太赫兹频段几乎完全可透视,且没有特征吸收峰,该研究对于进一步开展隐藏危险物的识别和成像具有非常重要的意义。     

基于模型的钨靶X射线球管光谱重建

 X射线光谱信息是进行X射线曝光剂量控制、X射线成像质量评估、X射线双能量成像等必不可少的,为此本文提出一种基于模型的钨靶X射线球管光谱重建方法.该方法首先建立一个具有物理意义的7参数球管光谱模型,再通过测量的光谱衰减数据求解模型参数进而重建光谱.实验中,对若干球管电压分别选择不同厚度的铝板和铜板作为衰减器测量衰减数据,结合模型由衰减数据重建光谱.实验表明,该方法可利用较少的衰减数据重建包含特征辐射的球管光谱,算法简单易行.与原始光谱获得的衰减数据相比,重建光谱获得的衰减数据误差低于0.3%;与修正的手册光谱相比,重建光谱误差低于5%.     

新型半导体清洗剂的清洗工艺

报道了利用红外吸收谱、X射线光电子谱和表面张力测试仪对新型半导体清洗工艺进行研究的结果.采用DGQ系列清洗剂清洗硅片时,首先需用HF稀溶液浸泡硅片,以利于将包埋于氧化层内的金属和有机污染物去除;溶液的配比浓度由临界胶束浓度和硅片表面的污染程度确定,要确保清洗过程中溶液内部有足够的胶束存在,一般DGQ -1、DGQ-2的配比浓度在90%到98%之间;当温度接近表面活性剂溶液的浊点温度时,增溶能力最强,因而清洗液的温度定在60℃.     

沉积物孔隙水的拉曼光谱探测及荧光时间演化特性

为了研究孔隙水取样后的荧光时间演化特性,对柱状沉积物榨取得到的孔隙水样品进行了光谱采集。拉曼光谱分析表明,沉积物中的SO42-浓度随深度变大而逐渐减小,这说明沉积物孔隙水中的SO42-参与了沉积物中硫酸盐还原而被消耗;同一深度的孔隙水样品随着暴露时间的不同,采集到的拉曼光谱的荧光背景也有所差别。荧光光谱分析表明,随着孔隙水暴露时间的延长,在300~350 nm处的荧光峰的强度逐渐变大,并对荧光的形成机制进行了初步分析。     

Enhanced radiative absorption of thin,heavily beryllium-doped GaAs films

Beryllium-doped GaAs layers have been grown by molecular beam epitaxy with doping concentrations up to 1.2 × 10²⁰ cm^?3. Upon initiation of doping, an unintentional substrate temperature rise is observed pyrometrically that is caused by various radiant sources used in the growth process. The heating effect is correlated with the doping concentration and dependent upon machine configuration and geometry. Electrical and secondary ion mass spectrometry measurements indicate that the temperature rise can cause significant beryllium diffusion. Since most of the temperature rise occurs during the first 1000Å of growth, degradation of thin device layers is possible. Transmission and reflection measurements on the beryllium-doped samples indicate strong sub-bandgap absorption that correlates with the doping concentration. The absorption is due to intervalence band transitions as well as free carrier absorption.