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拉曼光谱技术在医学研究中的应用
癌症是人类健康*敌人,几乎人体的所有器官都能发生癌症,全球每年约有万人被癌症夺去生命。因此,早期诊断对于提 高病人的生存几率显得尤为重要。拉曼光谱可以在分子水平上揭癌细胞组织结构与正常细胞组织结构之间的差异,通过一定数量癌变的和正常的器官组织的拉曼光谱的对比研究,从二者差异应能找出反映改变的特征标志光谱。拉曼光谱可以对生物材料样品进行测定而不会改变样品的性状,为此应用这项技术对动物组 织和细胞进行研究可用于医学诊断为癌症诊断和机理分析提供重要的信息和数据。这对于癌症的诊断具有重要的临床意义。
拉曼光谱技术在林业中的应用
林木种子的优劣是造林的关键,选用良种是培育壮苗和林木速生、丰产、的重要措施。在选种时,先从遗传品质优良的采种母树上采集种子,将种子抛光,能够看到胚、胚乳、白色的 糊粉层,在拉曼光谱仪下对种子胚中蛋白质的含量、胚乳中脂类的含量以及碳水化合物的含量与分布进行测定 ,分析其发芽能力、判断其质量优劣,评定其利用价值,使育苗和播种的风险减少到 *低程度。
在经济植物和药用植物的开发利用过程中,常常要检测不同产地、不同部位有效成分的含量和质量,以提高效用和经济价值。拉曼光谱法相比传统的中草药鉴别方法,更直接、快速 , 不破坏样品的原性质且更准确,也更具科学性。
用拉曼光谱仪可以测定木材的纤维素、半纤维素和木质素、金属、SiO2等物质的含量和玻璃化温度,从而对木材材性进行量化分析。为了改善或改变木材的物理、力学、化学性质和构造特征,目前出现了木材碳化技术和木材改性技术。对经过改性处理的木材进行微结构特征拉曼光谱分析,并和改性前各项指标进行对照, 以确定*改性工艺,导向*材性,发挥普通木材的*效益。
关于拉曼光谱技术在石油化工行业的应用研究报道比较少,主要集中于国外研究,国内鲜有报道。但涉及的领域基本覆盖了石油化工P各H领域见表一,包括烃族组成分析、燃料质量指标检测、输油管线油品混油监控和油品在线调和。
拉曼光谱技术在物证鉴定中的应用
拉曼光谱技术无损样品的优越性使其可广泛应用于各类理化物证的鉴定中。目前,国内相关报道主要集中在利用显微拉曼光谱技术分析油墨、纸张、爆炸物、射击残留物、纤维、玻璃、泥土、涂料以及汽油、化妆品等。
DNA是生物遗传信息的载体 , 是生物遗传的物质基础。随着研究工作的深入 , 许多问题更需要在分子水平上去研究。药物、温度、紫外线、酸度、γ 射线等对 DNA 的损伤和影响 , 通过对作用前后的拉曼光谱分析,可以获知 DNA 的脱氧核糖、碱基和整个骨架的转动和振动以及空间构型变化等重要信息。
拉曼光谱仪的分类
拉曼光谱是一个“大家庭”,通常分为实验室台式拉曼光谱和手持/便携式拉曼光谱。
另外还有以下这种分类方法:
表面增强拉曼
通常以金或银的胶体或者基板上附着金或银的纳米粒子。金或银粒子的表面等离子共振由雷射所激发,其结果产生增强金属表面的电场。拉曼讯号的强度与电场成比例关系,因而增强了拉曼讯号(~1011)。
共振拉曼光谱
当分子或晶格的激发光源的频率与电子跃迁之频率极相接近时,其一些振动模式之强度将大幅增加,此现象称之共振拉曼效应。
表面增强共振拉曼光谱
一个结合共振拉曼光谱现象和接近表面增强拉曼强度的技术,且激发光源的频率极相接近于被分析的分子的*吸收。
自发性拉曼光谱
分子的拉曼光谱与温的之间关系现象。
光学钳拉曼光谱
空间补偿拉曼光谱 拉曼散射收集从侧面的区域补偿离开雷射激发光点,导致表面的讯号贡献比传统的拉曼光谱弱。
同调anti-Stokes拉曼光谱
利用两激光产生同调的anti-Stokes频率谱线,借此可以增加共振。
拉曼光学活性 分子的振动的光学活性,意指对掌异构物的左旋和右旋的偏极特性所造成的拉曼散射微小不同的强度。
受激拉曼增益光谱
做同调拉曼散射时,试样同时受两雷射之照射,一作激发用(ωL),一作监控用(ωS),而拉曼散射之强弱可用ωS之增益为测度。
逆拉曼光谱
做同调拉曼散射时,试样同时受两雷射之照射,一作激发用(ωL),一作监控用(ωS),而拉曼散射之强弱可用ωL之减损为测度。
针尖增强拉曼光谱
利用银或金的针去增强分子的拉曼讯号,其空间的分辨率近乎于针尖的大小(20-30 nm)。TERS可以敏感地显示出单一分子的振动能阶。
以某拉曼光谱仪为例
(1)激发光使用Z好预热一下,拉曼光谱仪的话还要注意拉曼探头端面的清洁,如果窗口片脏掉的话会影响测试效果了。
(2)在打开拉曼光谱仪之前,先把拉曼探头的盖子打开且探头禁止对着人。
(3)使用拉曼光谱仪的时候尽量带上防护眼镜,无论是否佩戴防护眼镜,禁止直视打开的拉曼探头。
(4)操作****软件时不要太快和频繁,如:扫描背景时,1-2秒后再点击运行按钮。
(5)如需在激光器常亮模式下进行自定义测量时,请固定探头,以免发生意外,同时尽量避免激光器处于常亮的状态。
(6)数据处理操作时,须着重指出的是,在验证分析试样的时间,也要激发接近含量的标钢,以便证明仪器是在正常的工作。数据的选择和取舍要稳重,要考虑多方面的因素,如铁值的变化,其它元素的变化,插入铝量,激发斑点、激发声音等,有时需要重磨试样分析验证,有时候需要多次激发来验证。分析数据,一律以标钢含量为准,以控制标钢的正负偏差为准。每次新换氩气后,工作曲线必须重新标准化,当瓶内压力降到15个大气压时,需要更换新氩气;如果在工作过程中发现激发斑点呈白点状,也应另换一瓶新氩气。
(7)拉曼光谱仪使用完毕,盖好拉曼探头的保护盖子,妥善放。
(8)拉曼光谱仪使用结束后,先关闭激光器,断开光谱仪,关掉软件,让散热风扇再吹1-2分钟再关掉电源。
实验室地址
东莞部:广东省东莞市道滘镇厚德上梁洲工业区四横路7号
:江苏省苏州市昆山开发区昆嘉路379号
重庆世通:重庆市北碚区万宝大道184号3楼
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