血液的红外吸收光谱分析及应用研究

开展红外光谱法的应用研究，对促进光测技术发展有重要作用。本文针对血液的红外光谱分析这一重要课题，提出了血液的红外吸收光谱分析新技术，通过对正常与异常血液的红外吸收光谱进行测量，分析并比较不同血液红外吸收光谱之间的差异，即可判断血样是否正常，其实验具有一定的先进性。文中分析了正常血样和异常血样的红外吸收光谱之间的差别，并给出了人的正常全血和血清与高糖全血的红外吸收光谱及分析结果，为进一步用于疾病诊断提供了实验依据。其研究结果对血液红外光谱分析并用于疾病诊断有重要价值。本文的研究为红外吸收光谱的测量及应用开辟了新的途径。     

血液的荧光光谱特征分析及应用研究

把荧光分析技术应用于血液分析,给出了正常血液与异常血液用不同光波激发测得的荧光光谱曲线,通过比较正常血液与血糖、血脂及胆固醇异常血样的光谱特性,分析其光谱之间的差异。实验结果表明:高血糖全血和高胆固醇、高甘油三脂血清的荧光比正常全血的强,通过荧光强度比较可判断血样是否异常;高血糖全血、高胆固醇血清都表现出特定的荧光峰位,可通过特征荧光峰检测出血清中胆固醇与甘油三脂含量的高低;通过比较Stokes位移的差异,可判断血样是否异常。文章提出的新方法,克服了传统血液检测方法的诸多不足,为血液检测分析提供一种新的途径。与传统的血液检测方法相比,文章提出的方法具有操作简单、分析方便等特点,其研究具有一定的先进性,为疾病诊断提供了有用的实验依据。     

人体血样吸收光谱的检测分析

生命科学是当今科学研究的一个重要领域,针对人体血液检测这一重要课题,采用光谱分析技术,提出通过对人体血清的吸收光谱特性进行分析,将其应用于疾病诊断这一国内外较少涉足的研究课题。比较了正常血样血清和异常血清的吸收光谱特性。研究发现,正常与异常血清在大部分波段上的吸光度都是相似的,但在278 nm附近吸光度有比较明显的差别;高血糖血清在285 nm处的吸光度与正常血清相比明显增强,并且峰值位置产生了一定的漂移,表现出吸收光谱在吸光度和峰值位置的异常;而高血脂血清在414 nm处有个较之正常血清比较明显的吸收峰。因此,通过比较光谱特性,为疾病诊断提供了一种血液分析的新方法。与已有的血液检测方法相比,所提出的血液光谱特性分析方法具有检测方便、分析简单、快速和易于推广等优点。     

高胆固醇血症血清内胆固醇的光谱学研究

应用光谱分析方法对高胆固醇血症血清中胆固醇的不同含量情形进行了研究,给出了正常人血清和高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱,并分析了二者的谱线特征与差异。结果表明,高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱不同于正常人血清的吸收光谱和荧光光谱,高胆固醇血症血清不仅是吸收率和荧光强度高于正常人血清的相应值,而且还有新的吸收峰和荧光峰出现。研究表明,通过比较待测血清的吸收光谱和荧光光谱可以初步判定血清中胆固醇的含量。这为发展一种新的血液中胆固醇含量的检测方法提供了实验依据。     

血液激发荧光强度分析及应用

文章采用荧光分析技术, 对血液激发荧光强度进行研究。给出了有关理论分析, 并给出了正常血样与异常血样(高血糖、高胆固醇)对比实验结果。研究发现：血液中血糖的浓度影响血液的激发荧光,其大致趋势是：在相同波长的激发光激发下,随着血糖浓度的提高,血液的激发荧光强度也逐渐增强, 显然,血液中的血糖也是一种荧光物质,其浓度对血液的荧光强度的影响与理论分析相一致,这表明所得的实验结果是合理的,同时还表明了可以通过比较血液的激发荧光强度来区分血液中血糖浓度的高低;研究还发现：胆固醇含量越高,所得的荧光强度也越强。因此,根据血清的荧光强度可以知道血清中胆固醇含量的高低,尤其是当使用波长位于435 nm附近的激发光时,结果非常明显。文章提出的血液激发荧光强度分析技术,为血样快速检测及疾病诊断提供了新的途径。     

人血清中总胆固醇的光谱学研究

采用光谱学方法对总胆固醇含量不同的高胆固醇血症血清进行了研究.获得了正常人血清和高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱(λex=407 nm), 并讨论了二者的谱线特征与差异.实验结果表明,高胆固醇血症血清的吸收光谱和荧光光谱不同于正常人血清的吸收光谱和荧光光谱,高胆固醇血症血清不仅是吸收率和荧光强度高于正常人血清的相应值,而且还有新的吸收峰和荧光峰出现.由此可见,通过比较待测血清的吸收光谱和荧光光谱可以初步判定血清中胆固醇的含量是否异常.这为血清中总胆固醇含量的检测提供了光谱学的实验数据.     

基于血清紫外-可见吸收光谱的胆固醇含量研究

将血清紫外-可见吸收光谱与神经网络理论结合用于血液中胆固醇含量的分析。研究表明,在350～600 nm波段范围内, 吸收光谱具有以下几个特征：(1)不论胆固醇含量如何,在416 nm处均有一个较强的吸收峰;(2)在波段450～500 nm之间有一肩峰, 其中心波长位于460 nm处; (3)在578 nm处还有一个较弱的峰;(4)不同胆固醇含量的吸收光谱的形状是明显不同的。血清吸收光谱是胆固醇等多种组分光谱叠加的结果, 416 nm处的吸光度与胆固醇含量之间无明显相关性,呈现出一种随机的关系, 因此不能由416 nm处的吸光度来确定胆固醇的含量是否异常。基于波段455～475 nm范围内血清的吸光度与胆固醇含量有明显的相关性,文章构建了血清吸收光谱与胆固醇含量之间关系的神经网络模型。     

基于QCL的红外吸收光谱技术的研究进展

量子级联激光器作为一种新型的单极型半导体激光器,其峰值发射波长处于中红外波段（2.5~25 μm）,具有功率高、线宽窄、响应速率快等传统半导体激光器所没有的独特优势,且具有较高的探测灵敏度,非常适合中红外波段的气体分子的检测。可广泛应用于大气痕量气体、呼吸气体、燃烧气体、生化气体、机动车尾气、工业废气以及农药残留气体等低浓度气体的检测。因此,利用量子级联激光器对气体分子进行探测在非侵入式医学诊断、环境监测以及工农业生产等领域都具有十分重要的意义。自20世纪末量子级联激光器发明以来,室温激光器的性能得到了长足的进步,也出现了多种结构形式的量子级联激光器。这也使得量子级联激光器红外吸收光谱技术得到了很大的发展。事实上,很多光谱技术在量子级联激光器发明之前就已经得到了发展和应用,而利用量子级联激光器作为光源则在很大程度上扩展了可探测波段,也在一定程度上提高了探测极限。这其中就包括了直接吸收光谱技术、波长调制技术、腔衰荡光谱技术、腔增强吸收光谱技术以及光声光谱等。综述了国内外量子级联激光器进行红外吸收光谱技术的研究现状和发展趋势,分析了量子级联激光器红外吸收光谱技术在发展过程中所遇到的瓶颈以及后期得到的解决方案,比较详细地介绍了各种方法的原理、应用,并指出了在吸收光谱测量中的优缺点,同时对外场痕量气体探测作了简要总结。最后,对量子级联激光器红外吸收光谱技术在未来痕量气体探测上的应用和发展进行了展望,指出随着红外吸收光谱技术的快速发展,这些方法可以得到更有效的改进和发展,进而朝着高灵敏度、高集成度以及高时效方向发展。     

甲烷红外吸收光谱原理与处理技术分析

由于工业监控和环境检测的需要,基于红外吸收光谱分析原理,研制甲烷传感系统,日益得到人们的关注。文章描绘了甲烷中红外的基频吸收带和近红外的ν₂+2ν₃组合带、2ν₃泛频带的吸收光谱强度分布,并给出了相应的吸收光谱曲线。定量数据表明,甲烷的基频吸收要比泛频吸收高两个数量级以上,较组合频吸收高3个数量级以上。文章还介绍了甲烷检测的差分技术、谐波技术、腔光谱增强技术、以及光声技术,给出了相应检测方法的理论公式、能够达到的检测灵敏度以及系统的结构。这些技术的有效性已经被研究报道所证明。     

人体血清血糖浓度对血清荧光强度的影响

血液在临床医学诊断和治疗中有着重要的价值,很多疾病都可能导致血液成分或性质发生特征性的变化。因此,对血液中的糖进行分析将是十分重要且有实用意义的。文章研究了正常血清与高血糖血清在光激发下荧光强度的差异。结果表明在365 nm处荧光图像的平均灰度值随血糖的浓度增大呈现明显增大的趋势;但在353,405, 369 nm处的荧光图像的平均灰度变化不大。这表明葡萄糖主要影响血清365 nm处的荧光强度。由于荧光强度与荧光物质的浓度有关,所以血糖浓度变化直接影响365 nm处的荧光强度。因此,可以根据365 nm处的荧光强度的大小来判断血清中的血糖含量是否超标,这为光学技术应用于血液疾病诊断方面提供实验依据。     

利用2DCOS进行多组分混合气体傅里叶变换红外光谱分析中同分异构体谱峰的辨别

在利用傅里叶变换红外光谱进行混合气体定量分析中,针对烃类尤其是同分异构体等构成的混合气体其谱图特征相似、吸收峰严重交叠,不易进行特征吸收成分的判别和特征变量选择的问题,为增强谱峰分辨力,采用广义二维相关光谱和傅里叶变化红外光谱对烃类混合气体分析中同分异构体进行辨别,以异丁烷和正丁烷的红外光谱及受浓度扰动组成的光谱组为例进行二维相关红外光谱分析。通过观察全波段和主吸收峰波段单组分气体的傅里叶变换红外光谱,可知其谱图相似,吸收峰严重交叠,如果混合在一起,将基本无法辨别何种分子结构及成分。通过广义二维相关光谱的变换,其二维相关光谱的同步谱和异步谱可以清晰地辨别出异丁烷和正丁烷的特征吸收峰及其各自强度,实验结果可知,异丁烷在2 893,2 954和2 977 cm-1,正丁烷在2 895和2 965 cm-1具有强的吸收特征谱线。分析结果初步验证了二维红外相关光谱在多组分混合气体傅里叶变换红外光谱定量分析中谱分辨率增强方面的应用。     

正常和异常血清的共振散射光谱

用日本岛津RF-5301荧光分光光度计研究了高甘油三脂、高胆同醇、高血糖血清和正常血清的散射光谱及同一生化指标不同浓度血清散射光谱的规律.实验结果表明,正常血清散射光谱与高血脂和高血糖血清散射光谱的特征峰差异明显,可以据此区分正常和高血糖、高血脂血清;同一生化指标不同浓度血清散射光谱的峰值强度随血脂、血糖浓度的增大而增...     

Study on Infrared Transmission Spectrum of Sildenafil Citrate Mixed in Traditional Chinese Medicine

The infrared transmission spectrum has been studied on the mixed medicine sample composed of sildenafil citrate (SDF or Viagra) and traditional Chinese medicine(TCM). The measured infrared spectra are composed of several broad absorption bands and many sharp absorption lines. Then the broad absorption bands are changed from sample to sample. It is identified that the sharp and broad absorption bands are from the Viagra and TCM, respectively. A numerical best fitting process has been used to extract the absorption spectrum from the spectrum of mixed sample. Combined with the numerical analysis, the Viagra component can be extracted from the mixed material even with a changeable broad absorption bands' background. It shows that the infrared transmission spectroscopy is a useful method to extract the component of chemical medicine from the mixed medicine.     

太赫兹时域光谱在邮件隐匿危险品检测中的应用

随着电子商务的快速发展,邮件数量剧增,在邮件中隐匿危险品已经成为犯罪分子重要的犯罪手段,威胁公共安全和社会稳定。邮件的安全检查变得尤为重要,而常规的检测技术不能准确识别危险品。太赫兹波是介于红外和微波之间的电磁波,邮件中隐匿的爆炸物、毒品和有害生物因子等在太赫兹波段存在特征吸收光谱,而邮件常用的非极性包装材料可以被太赫兹波穿透。太赫兹波还具有低能性、相干性等特性,这些特性使得太赫兹技术可以实现邮件隐匿危险品高灵敏度的无损检测。文章介绍了太赫兹技术的特性,太赫兹时域光谱系统的组成和获取光学常数的菲涅尔公式解析法。该方法通过样品透射或反射信号和参考信号来获取包括吸收光谱在内的材料参数。将样品的太赫兹特征吸收光谱和已建立的各种危险品的光谱特征数据库进行比对,可以判断是否为危险品以及危险品种类。对爆炸物、毒品在太赫兹波段的特征吸收光谱的研究成果,及在各种非极性材料遮挡下吸收光谱的特异性的研究进展进行了总结。获取吸收光谱的解析法适用于较厚样品,针对薄样品,还介绍了一种P-谱法。该方法不需要参考信号就能准确获取覆盖物下样品的吸收光谱。除直接利用吸收光谱做检测外,近些年还提出了很多其他识别危险品的方法,如光谱动力学分析法,化学计量学方法和基于太赫兹时域光谱的成像分析法等。其中,光谱动力学分析法可以很好的区分吸收频率有重叠的物质;化学计量学方法可以对混合物进行成分的定性和定量分析;光谱成像法可以完成较大面积的隐匿危险品识别。分析了太赫兹时域光谱技术识别有害生物因子的可行性,以及针对有害生物因子携带量小的特点,总结了太赫兹时域光谱技术在提高生物因子检测灵敏度方面的研究进展。探讨了太赫兹技术在邮件安检应用中一些有待解决的问题,如太赫兹功率有限、受环境因素影响较大、缺乏统一的标准等,展望了未来的发展趋势。     

掺Yb3+石英玻璃中非桥氧空穴缺陷特性的研究

为了对存在于石英玻璃中的非桥氧空穴缺陷的特性进行研究,采用高频等离子体法对掺Yb³⁺石英玻璃进行了制备。首先介绍了玻璃样品的制备过程,然后对所制备的掺Yb³⁺石英玻璃样品的吸收特性、发射特性以及傅里叶变换红外吸收光谱进行了分析。结果表明,所制备的玻璃样品具有Yb³⁺离子典型的吸收特性。位于260 nm波长的吸收峰以及200 nm激发波长下产生的位于630 nm波长的发射峰都表明所制备的玻璃样品中存在非桥氧空穴缺陷。并且不同激发波长所产生的发射峰以及红外吸收光谱都说明玻璃样品中的非桥氧空穴缺陷是由≡Si－O↑和≡Si－O↑…H－O－Si≡两类空穴中心构成,Yb³⁺离子对合作发光与非桥氧空穴缺陷间存在能量转移过程。