活体小鼠耳朵的拉曼成像方法研究

利用扫描技术获取活体小鼠耳朵组织不同深度的微区拉曼光谱,选取分别归属于血糖、脂类、血红蛋白、蛋白质分子结构的物质的特征谱带1125,1300,1549和1660 cm"1进行峰面积计算,利用这些数据重建二维三维拉曼光谱图像。图像清晰显示了不同物质在活体组织中空间分布情况。实验表明,活体拉曼成像技术可以成为活体研究的新手段。     

两种卟啉化合物在Ag溶胶表面的紫外-可见吸收光谱和表面增强拉曼散射光谱研究

表面增强拉曼散射(SERS)自1974年被Fleischmann等^[1]发现以来,日益受到人们的重视.通过SERS谱图分析,可以获得物质结构及其与基体作用的信息.由于SERS可使拉曼信号增强10⁵~10⁶倍^[2],并且在某些情况下银胶还能使表面吸附质的荧光猝灭^[3,4], SERS常用来检测一些普通拉曼光谱难以检测的样品和考察界面络合物的形成.     

新鲜乳腺癌组织的近红外拉曼光谱分析

采用便携式拉曼光谱仪对正常、良性和恶性的乳腺癌组织进行检测,通过对其拉曼光谱的指认,归纳了其主要区别和特征. 在3类乳腺组织中有明显的脂类的特征峰（1230,1268,1301,1440和1743 cm^-1）,而在良性和恶性的组织中,则出现了较为明显的蛋白（1246,1271,1315和1364 cm^-1）和核酸（1340 cm^-1）的特征峰. 良性和恶性组织的区别在于恶性组织特有的特征峰（1340 cm^-1）,而良性组织所特有的特征峰则应归属为蛋白. 在数据分析过程中,选择能够反映样本化学本质的特征峰,利用高斯过程的机器学习对特征峰值建立模型. 特异性（0.94）、灵敏度（0.95）和Matthews相关系数（0.86）表明在模型中3种组织有比较良好的辨别度,对于应用拉曼光谱方法辨别正常和患病乳腺组织具有参考价值.     

基于子空间重合判断的混合醇组分光谱识别方法

针对光谱分析中传统的特征峰比对法对物质定性检测存在的不足,采用基于子空间重合判断的混合光谱模式识别方法对9种混合醇组分进行定性检测。此法将测量到的待定性混合醇光谱信息视为向量,通过计算混合醇组分拉曼光谱与标准样品数据库拉曼光谱的子空间夹角,并依据子空间夹角变化,排列筛选出含有最少标准样品数目的子空间,该子空间所包含的标准样品组成即为待定性混合醇组分组成,从而成功实现了9种混合醇组分的定性识别,识别率100%。该法具有测试时间短、测试结果准确、与被测物含量无关、操作简便等优点,适用于多组分混合体系的定性识别。     

新鲜宫颈癌组织的拉曼光谱研究

采用便携式拉曼光谱仪对新鲜宫颈癌组织、 宫颈上皮内瘤变Ⅲ级(CIN Ⅲ)组织及正常宫颈组织进行检测, 通过光谱特征峰分析比较了各组织中化学成分的差异, 归纳了3类组织的拉曼光谱特征及区别. 正常组织以脂类特征峰(817, 1127, 1176, 1450, 1769 cm^-1)为主, 而宫颈癌和宫颈上皮内瘤变Ⅲ级组织则以蛋白特征峰(755, 1003, 1372, 1542, 1577 cm^-1)为主. 病变组织的主要区别在于宫颈上皮内瘤变Ⅲ级组织在853和1542 cm^-1处出现了较明显的蛋白特征峰; 宫颈癌组织则含有明显的核酸特征峰(784, 1094, 1345 cm^-1). 通过特征峰归属及分析发现, 3类组织在磷酸二酯基团形成氢键的能力、 DNA的相对含量、 亚甲基的无序性、 酰胺Ⅰ带的CO变形振动及类胡萝卜素的有无等方面存在显著差异. 表明拉曼光谱可检测宫颈癌组织, 探索宫颈癌与宫颈上皮内瘤变Ⅲ级的联系与区别, 以早期诊断宫颈癌, 具有良好的临床应用潜力.     

气相色谱法测定小麦粉中过氧化苯甲酰的不确定度分析

利用小麦粉中的过氧化苯甲酰定量检测方法和有代表性的小麦粉样品的实验数据,通过不确定度来源的分析,运用现代误差理论,研究了气相色谱法测定小麦粉中的过氧化苯甲酰的不确定度的评价方法.实验表明小麦粉中过氧化苯甲酰的浓度为0.068 5 g/kg,扩展因子k为2时,总不确定度UC为0.013 1 g/kg.     

粗糙铁电极在盐水中的二维拉曼成像(英文)

本文利用具有表面增强活性的铁电极 ,对其在盐水中的点蚀过程进行现场拉曼光谱研究 .利用四氧化三铁的特征峰 ,对发生点蚀的铁电极表面进行拉曼成像 ,发现拉曼成像和普通显微镜下所观测到的图象有着显著的不同 ,点蚀抗内存在多种腐蚀产物 ,且其分布也不均匀 ,体现了拉曼成像技术具有化学的敏感性的独特优势 .     

一种裸眼和荧光双通道快速检测Hg2+的探针及其多种应用(英文)

设计并合成了一种在二甲基亚砜(DMSO)/磷酸缓冲溶液(PBS)(V∶V=5∶5,pH=10.17)中识别Hg²⁺的荧光探针HMI-Hg²⁺.HMI-Hg²⁺通过荧光信号增强识别Hg²⁺,并且溶液颜色在几秒钟内发生改变.光谱实验证实了该探针对Hg²⁺具有高选择性和高灵敏度,检测限为0.22μmol/L.HMI-Hg²⁺在水样和海鲜样品(鱼、虾和扇贝)中具有出色的检测效果.此外,HMI-Hg²⁺可用于在MCF-7细胞中对Hg²⁺进行成像,并具有线粒体靶向能力.     

成像技术在食品安全与质量控制中的研究进展

食品质量与安全是政府、食品行业以及消费者十分关注的问题。为了保证食品质量与安全，需要对食品中的风险因子进行检测。传统的分析方法如生物化学方法和仪器分析方法（色谱法、色谱-质谱法）存在前处理比较复杂，耗时，对样品具有破坏性及无法获取目标物空间信息等缺点。因此，开发快速，无损，实时和可视化的检测技术十分重要，这也是食品领域研究的热点。近年来，高光谱成像技术融合了成像和光谱两种技术，可以作为一种用于食品质量和安全评估的非破坏性和实时检测的工具。拉曼光谱成像技术可以同时获得待测物的光谱和空间信息，具有快速，无损和低成本等优点，在食品安全评价和质量控制中也得到了成功应用。质谱成像技术不需要标记和染色，即可实现样品组织表面待测物的可视化和高通量分析。它作为一种分子可视化技术，可以获得食品中营养成分及内、外源性有害物质的空间分布信息，在食品领域也表现出良好的应用前景。本文检索了近几年国内外发表的成像技术在食品研究中的相关文献，介绍了高光谱成像技术、拉曼光谱成像技术和质谱成像技术的原理，并综述了它们在食品安全与质量控制中的应用。此外，本文分析和讨论了这几种成像技术的优缺点，并对成像技术在食品领域的发展前景做出了展望。     

二氧化钛系列光催化剂的拉曼光谱

采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂粉体和薄膜光催化剂.使用FT-Raman光谱和激光共聚焦拉曼光谱研究了粉体和薄膜的拉曼光谱,探讨了热处理条件、Fe³⁺掺杂和以硅胶为载体的薄膜化所引起的TiO₂结构变化.结果表明,TiO₂在350℃存在由无定形向锐钛矿相的转变,600℃下存在锐钛矿相向金红石相的转变,750℃下完全转变为金红石相;掺杂会引起TiO₂的晶格畸变,导致拉曼谱峰宽化;以硅胶为载体的TiO₂负载薄膜的部分拉曼谱峰与粉体相比,有一定的位移和宽化.     

基于拉曼高光谱成像的乳粉真伪非定向筛查新方法研究

乳粉真伪问题是我国食品安全的突出问题之一,其非定向筛查是分析科学领域的前沿热点。该研究提出一种稳健建模驱动的拉曼高光谱成像方法(RMD-RHIM),借助其图谱合一的数据特征,将乳粉中未知掺杂物识别问题转化为奇异样本识别问题,有效解决了乳粉中掺杂物的不确定性问题。在RMD-RHIM中,首先采用自适应迭代重加权惩罚最小二乘算法(airPLS)扣除拉曼光谱的背景信息,再通过改进迭代自权重偏最小二乘法(mIRPLS)准确识别乳粉拉曼高光谱成像信号中的畸变像素点,并转化为可视化的二值图像,实现了乳粉真伪的非定向筛查。结果表明,RMD-RHIM方法对阳性和阴性样品的识别率分别达到了98.3%和93.3%,可满足乳粉工业快速筛查的需求,并为其它食品样本的非定向筛查提供了一种新手段。     

单层碳纳米管的化学修饰

单层碳纳米管 (SWNT)是 Iijima博士 [1]于 1 993年首次发现的 .它具有非常独特的物理和化学性质 ,因而成为近年来研究的热点问题 .随着单层碳纳米管的合成技术和纯化研究的不断完善 [2～ 5] ,关于它的研究方向开始转向化学反应和应用研究 .由于单层碳纳米管不溶于水或有机溶剂而限制了对其化学性质的研究 .单层碳纳米管的端头是由碳的五元环和六元环组成的半球形 .氧化作用可将该端头打开并转化为羧基 ,从而与其它的化学试剂发生反应 .Liu Jie等 [6] 用浓硫酸和浓硝酸的混合物氧化单层碳纳米管 ,将之裁剪成 1 50～ 80 0 nm的“短管”.在…     

基于多光谱特征融合技术的面粉掺杂定量分析方法

提出了一种基于拉曼光谱技术(Raman)和激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的多光谱特征融合技术(MFFT),利用拉曼光谱中分子组分信息和激光诱导击穿光谱中原子组分信息之间的互补特性,采用自适应小波变换(AWT)-竞争性自适应加权(CARS)-偏最小二乘回归(PLS)建模技术,获取了面粉体系更为全面的特征信息。在多光谱特征融合技术中,首先采用AWT-CARS方法分别提取拉曼光谱和激光诱导击穿光谱中的特征变量,然后将两者的特征变量融合为一个向量,采用PLS方法构建MFFT模型,实现了面粉掺杂物的定量分析。通过对二氧化钛、硫酸铝钾等面粉掺杂体系建模分析,考察MFFT模型的有效性。结果表明,与单一拉曼光谱技术或激光诱导击穿光谱技术建立的预测模型相比,MFFT模型显著提升了模型的预测性能,二氧化钛和硫酸铝钾预测模型的线性相关系数分别从相对较差的Raman模型的0.884、0.877提升到0.981、0.980,其预测均方根误差分别从相对较差的Raman模型的0.151、0.154降低到0.069、0.068。表明多光谱特征融合技术可以准确提取Raman光谱中的分子信息和LIBS光谱中的元素信息,使其互为补充、互为校正,进而有效克服面粉基质对掺杂组分定量分析的干扰,显著提高模型的预测精度。     

A highly sensitive and rapid organophosphate biosensor based on enhancement of CdS-decorated graphene nanocomposite

Benzoyl peroxide (BPO) as a brightener is often added to wheat flour, and excessive use of this food additive is receiving increasing concern. Herein, a simple and fast method for fluorescence detection of BPO is proposed based on consecutive chemical reactions. In this approach, BPO first oxidizes Fe(2+) into Fe(3+) and the resulting Fe(3+) then induces the opening of the spirolactam ring of a new rhodamine derivative, N-methoxy rhodamine-6G spirolactam, switching on fluorescence of the detection system. More importantly, the fluorescence response of the reaction system to BPO is rather rapid and sensitive, with a detection limit of 6 mg kg(-1) (k=3), which makes it to be of great potential use in food safety analysis. The applicability of the proposed method has been successfully demonstrated on the determination of BPO in wheat flour samples.     

高岭石/甲酰胺插层的Raman和DRIFT光谱

用Raman和漫反射红外光谱研究高岭石/甲酰胺插层反应机理及插层作用对高岭石微结构的影响.     

Characterization of Gasoline by Raman Spectroscopy with Chemometric Analysis

A rapid Raman spectroscopy protocol is reported to classify gasoline according to its distributor and to identify and quantify common adulterants. Gasoline from three distributors was collected from 19 stations in São Paulo, Brazil. Principal component analysis (PCA) showed specific clusters for each distributor, and partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) correctly identified the origin of the samples. To evaluate the technique for the identification and quantification of the adulterants, authentic samples from each distributor were fortified at levels from 2.5 up to 25.0% (v/v) using ethanol, methanol, toluene, and turpentine to obtain 120 altered samples. PCA showed clear separation among the samples with the adulterants and PLS-DA precisely identified the adulterants (478 in 480 predictions by cross-validation), irrespective of the distributor and the concentration. One classification model was used to characterize all distributors. To quantify the adulterants, 36 multivariate calibration models were constructed using partial least squares (PLS), interval PLS, and PLS genetic algorithm for each distributor and for each adulterant. Cross-validation errors of less than 5.0% were obtained for all adulterants regardless of the distributor. Raman spectroscopy and multivariate analysis were shown to be powerful for rapid and inexpensive for the characterization of gasoline origin and the identification and quantification of common adulterants.     

Isolation, Purification and Spectral Characteristics of Soluble Guanylate Cyclase from Bovine Lung *

Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ,ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＳｐｅｃｔｒａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＳｏｌｕｂｌｅＧｕａｎｙｌａｔｅＣｙｃｌａｓｅｆｒｏｍＢｏｖｉｎｅＬｕｎｇＬＩＺｈｅｎｇ－ｑｉａｎｇ１＊＊,ＬＩＸｉａｏ－ｙｕａｎ１,ＳＨＥＵＦｗｕ－...     

软骨细胞体外增殖去分化的拉曼光谱分析

基于显微拉曼光谱技术,对组织工程的软骨种子细胞在传代增殖过程中的去分化进行单细胞分析。首先,对体外单层培养的第1-4代(P1-P4)大鼠软骨细胞样本进行了单细胞拉曼光谱检测,由此识别出软骨细胞中各种碱基、糖基、氨基酸等主要物质分子结构的特征峰集合。随后,分析拉曼光谱中若干重点特征峰强度随细胞传代次数的变化,发现软骨细胞体外增殖过程中核酸(789、1094、1576 cm~(-1))含量降低、Ⅱ型胶原(特异组分为羟脯氨酸,1207 cm~(-1))和蛋白聚糖(特异组分为糖胺聚糖,1042、1063、1126、1160 cm~(-1))合成下降、脂质(1304 cm~(-1))及磷酸盐(957 cm~(-1))含量增加等分子水平变化,从而在活体单细胞层次初步揭示了去分化引起软骨细胞增殖变缓、分泌减弱、形态纤维化等现象的分子机制。     

银纳米片在无纺布纤维上的可控组装及其SERS效应

以无纺布(NWF)为支撑基体, 采用两步化学合成法在NWF上原位构建了由间隙为20~110 nm Ag纳米片(AgNS)组装成的AgNS@NWF微纳结构. 扫描电子显微镜(SEM)分析表明, AgNS@NWF具有特殊的层级结构, 该结构可用于表面增强拉曼散射(SERS)研究. 实验结果表明, AgNS@NWF微纳结构具有良好的SERS灵敏度和优异的信号可重现性. 将罗丹明6G(R6G)作为SERS探针分子, 发现R6G的SERS特征峰强度的对数值与R6G水溶液的浓度对数值呈良好的线性关系, 最低检测限可达1×10^?10 mol/L, 表明AgNS@NWF微纳结构具有良好的SERS灵敏度; 当R6G水溶液的浓度为1×10^?5, 1×10^?6和1×10^?7 mol/L时, 610 cm^?1处谱带拉曼散射强度的相对标准偏差分别为3.57%, 3.67% 和8.46%, 优于或接近于以往研究, 表明AgNS@NWF微纳结构具有优异的信号可重现性. 将3-巯基丙酸和三聚氰胺作为SERS的检测分子, 最低检测限分别为1×10^?5和1×10^?6 mol/L. 本文为制备灵敏度高、 信号可重现性优异的SERS基底提供了一种简单、 快速、 成本低廉的方法, 在生物检测和环境监测中具有潜在的应用价值.