激光镊子拉曼光谱法优化红法夫酵母合成虾青素条件

用激光镊子拉曼光谱法优化红法夫酵母生产虾青素的条件。首先,将红法夫酵母细胞拉曼光谱与虾青素标准品溶液拉曼光谱进行对比,找出定量虾青素的拉曼特征峰;然后对照红法夫酵母生长曲线与不同时间点红法夫酵母细胞内虾青素含量曲线,进行发酵时间的优化;最后将红法夫酵母分别用不同氮源、碳源培养基培养,对比其细胞的虾青素拉曼特征峰强度,最终优化培养基。由实验可得,适宜定量虾青素的拉曼特征峰是1520cm-1峰;最佳发酵时间为72h;最佳优化培养基氮源含硫酸铵4g/L+硝酸钾4g/L,碳源含蔗糖60g/L。从上述结果可知,用激光镊子拉曼光谱法对红法夫酵母合成虾青素的条件进行优化,充分发挥了其操作简便、耗时短、样品用量少、对样品无损伤等优势,使所得结果更准确可信。因此,激光镊子拉曼光谱法是红法夫酵母细胞合成虾青素条件优化的理想选择。     

拉曼镊子分析红酵母合成类胡萝卜素

利用拉曼镊子对红酵母合成类胡萝卜素进行分析,考查氮源和碳源对类胡萝卜素产量的影响.取发酵终点细胞,一部分用于紫外光谱法测定,另一部分用拉曼镊子检测.原始光谱经过背景扣除、基线校正等方法预处理,定性分析不同培养基培养细胞的平均光谱,类胡萝卜素的拉曼信号强度有明显不同;紫外检测结果和拉曼峰高数据有良好的相关性,拟合参数的相关系数分别达到0.907 8和0.9121;定量分析1508cm1峰高表明适宜红酵母细胞生长和类胡萝卜素合成的氮源和碳源分别是酵母粉+胰蛋百胨、葡萄糖.以上结果说明,拉曼镊子能提供红酵母胞内类胡萝卜索的含量信息,是实时检测红酵母细胞类胡萝卜素合成和优化发酵培养基的有效工具.     

拉曼光谱法结合薄层层析分析红酵母色素

利用薄层层析色谱法分离红酵母色素,结果显示,红酵母细胞能合成至少三种色素,即β-胡萝卜素、红酵母红素、圆酵母红素;采集三种色素的拉曼光谱,光谱数据经过背景扣除、基线校正、三点平滑等方法预处理,统计不同色素的平均光谱,结果表明三种色素的CC拉曼位移不同,并且β-胡萝卜素的拉曼位移最多,红酵母红素和圆酵母红素的含量较多;定量分析色素特征峰高比值,各色素峰高比值差异不大,峰高比值能用作参数,为深入研究活体细胞内色素的相对含量提供参考。以上结果表明,拉曼光谱法结合薄层层析能够分析红酵母色素,可以提供红酵母色素的丰富信息,是研究色素的有效方法。     

紫外分光光度法测定氦气中油含量的研究

介绍了采用紫外分光光度法测定氦气中的油含量。依据朗伯-比尔定律,选则检测光波长为288.3 nm,以液氢生产中制冷剂氦气中的油份为研究对象,以冷凝富集法采集样品进行测试。用最小二乘法对实验数据进行线性回归,并对方法的检出限以及精密度进行试验分析。结果显示,标准曲线的相关系数R2为0.9955,相对标准偏差RSD均不大于0.799%,测试结果的最小检测限可达0.2293×10-6V/V,满足液体火箭推进剂的使用要求。数据表明采用紫外分光光度法测定氦气中的油含量简单可行,测得的数据准确可靠。     

微柱电泳与紫外-可见分光光度法的在线联用

自制了紫外-可见分光光度计的微柱电泳高效分离附件, 介绍了X射线衍射法在电泳微柱制备中的应用以及微柱电泳与紫外-可见分光光度法的在线联用。使用水热法合成均匀石英微米晶粒,采用X射线衍射法表征和控制产物的晶相,并用扫描电子显微镜观察产物形貌。将合成的石英微米晶粒均匀填充在2 mm i.d.石英管中,制成电泳微柱。通过微柱电泳与紫外-可见分光光度法在线联用,对非衍生的色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸进行了分离检测。检出限分别为0.037, 0.20和0.20 μmol·L-1,色氨酸的分离效率为每米4.5×104,电泳微柱的样品容量达到35 μL。实验结果表明,填充石英微米晶粒的微柱电泳可抑制大柱径电泳热效应,增大样品容量,提高检测灵敏度。微柱电泳与常规紫外-可见分光光度法联用可简便地对混合物进行在线分离和测定,进一步拓宽了紫外-可见分光光度计在光谱重叠组分痕量分析中的应用。     

光谱法在分子间非共价相互作用中的应用及进展

对光谱法在分子间非共价相互作用中的应用作了较详细的评述。重点介绍了紫外、荧光、圆二色、红外、激光拉曼、共振散射等方法在分子间相互作用研究中的应用及进展,总结了这些方法的优缺点。紫外-可见吸收光谱简便、快速,荧光光谱法可获得分子间作用的结合常数、结合位点数及作用方式等信息,圆二色谱法是测定作用前后生物大分子构象变化的有效方法,红外光谱法可提供蛋白质二级结构及构象变化的谱学信息,拉曼光谱法是研究溶液中生物大分子构象变化的有效技术,表面等离子共振(SPR)技术能在保持生物分子天然活性的条件下实时检测分子间的相互作用。     

荧光碳点对人血淋巴细胞标记成像

以葡萄糖为碳源,采用溶剂热法合成荧光碳点.用紫外-可见分光光度法和荧光光谱法研究了荧光碳点的发光特性.并将其与鼠抗人CD3抗体、羊抗鼠IgG抗体连接制备两种水溶性复合探针,对人血淋巴细胞进行免疫荧光标记成像.结果表明用该探针对人血淋巴细胞成像清晰,72h后细胞仍然保持明亮的荧光.     

肌红蛋白与生物碱相互作用的光谱性质研究

用分子荧光光谱法和紫外可见分光光度法研究了肌红蛋白（myoglobin,Mb）与咖啡因、茶碱相互作用的光谱性质变化。据Stern-Volmer图得到猝灭常数,由紫外-可见吸收光谱判断均为静态猝灭,通过热力学常数得出其相互作用力为静电作用,依据Foerster偶极-偶极无辐射能量转移理论计算出Mb与生物碱间的距离,并用同步荧光光谱技术考察了生物碱对Mb构象的影响。     

紫外分光光度法测定玉屏风散中黄芪甲苷的含量

用紫外分光光度法测定了玉屏风散中黄芪甲苷的含量及对其稳定性进行了研究,并对其结果进行了分析从而对本品质量进行控制.结果表明,采用紫外分光光度法测定黄芪甲苷含量,在波长为578±2nm时,浓度与吸光度呈线性关系,回归方程为y=0.080x 0.051,相关系数r2=0.9995;加样回收率为97.38%,RSD为0.86%(n=6).该法简便易行、快速准确,可作为玉屏风散中黄芪甲苷含量的测定.     

角果毛茛中微量元素的测定

分析角果毛莨中的无机元素,为角果毛莨的合理药用提供依据.以伊犁地区产角果毛莨为研究对象,采用火焰原子吸收光谱法分别测定角果毛茛的根、茎、花、果实中Ca、Zn、Mg、Na、Fe、Cu的含量,紫外-可见分光光度法测定P含量.结果表明,叶和茎部位的微量元素总含量大于果实部位,含量最多的微量元素是Ca和P,其次是Na、Fe、Mg、Zn、Cu.7种微量元素校准曲线相关系数在0.9985-0.9999之间,加标回收率在91.3％-105.3％之间,RSD小于1％.     

人肝癌组织细胞的激光光镊拉曼光谱研究

激光光镊与拉曼光谱相结合形成的激光光镊拉曼光谱系统(LTRS)已用于分析生物组织标本,可对单个活细胞进行操控和光谱收集。从拉曼光谱特征峰位置、强度和线宽可得到有关细胞的组成、结构及细胞内物质相互作用的信息。文章应用LTRS系统,分析了来自人的恶性肝癌组织的不同病变部位标本,包括肝癌组织细胞、肝癌癌旁细胞和远离肝癌组织的肝脏正常的组织细胞,观察到了随肝癌的病变部位变化所出现的一些有趣的拉曼光谱峰的变化。正常的肝组织细胞在1 070和1 266 cm-1处的峰很明显,而肝癌和肝癌癌旁组织细胞的这两个峰则不明显,肝正常组织细胞的1 445 cm-1峰明显高于肝癌和肝癌癌旁组织细胞。已知1 070 cm-1峰代表脂类和核酸,1 266和1 445 cm-1峰代表脂类和蛋白。引起这些峰变化的物质很可能参与了肝癌的发生。上述初步研究结果表明：单细胞激光光镊拉曼光谱可以区分肝癌的不同病变部位,将是检测和分析肝癌组织标本的一种很好的方法。     

Raman sorting and identification of single living micro-organisms with optical tweezers

We report on a novel technique for sorting and identification of single biological cells and food-borne bacteria based on laser tweezers and Raman spectroscopy (LTRS). With this technique, biological cells of different physiological states in a sample chamber were identified by their Raman spectral signatures and then they were selectively manipulated into a clean collection chamber with optical tweezers through a microchannel. As an example, we sorted the live and dead yeast cells into the collection chamber and validated this with a standard staining technique. We also demonstrated that bacteria existing in spoiled foods could be discriminated from a variety of food particles based on their characteristic Raman spectra and then isolated with laser manipulation. This label-free LTRS sorting technique may find broad applications in microbiology and rapid examination of food-borne diseases.     

木薯淀粉改性絮凝剂的光谱研究

采用氧化还原引发体系引发木薯淀粉与丙烯酰胺接枝共聚制备出天然木薯淀粉改性絮凝剂,用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(RS)详细对比研究了木薯淀粉、丙烯酰胺和接枝共聚物三者的光谱特征,并据此讨论了接枝共聚机理.     

单细胞拉曼光谱结合多元统计方法分析不同酿酒酵母菌株的成分差异

应用单细胞拉曼光谱技术结合多元统计方法分析比较了六株不同来源的酿酒酵母菌株的同步化细胞,从而获知菌株间细胞成分的差异.利用连续密度梯度离心法分离酿酒酵母同步化细胞,分别对六个酵母菌株的同步化单细胞进行拉曼信号收集,并结合主成分分析(PCA)、辨别函数分析(DFA)两种多元统计分析光谱差异.结果表明,细胞的拉曼光谱表征其...     

Near-infrared Raman spectroscopy of single optically trapped biological cells

We report on the development and testing of a compact laser tweezers Raman spectroscopy (LTRS) system. The system combines optical trapping and near-infrared Raman spectroscopy for manipulation and identification of single biological cells in solution. A low-power diode laser at 785 nm was used for both trapping and excitation for Raman spectroscopy of the suspended microscopic particles. The design of the LTRS system provides high sensitivity and permits real-time spectroscopic measurements of the biological sample. The system was calibrated by use of polystyrene microbeads and tested on living blood cells and on both living and dead yeast cells. As expected, different images and Raman spectra were observed for the different cells. The LTRS system may provide a valuable tool for the study of fundamental cellular processes and the diagnosis of cellular disorders.     

Multiple-trap laser tweezers Raman spectroscopy for simultaneous monitoring of the biological dynamics of multiple individual cells

We report the development of a multiple-trap laser tweezers Raman spectroscopy (LTRS) array for simultaneously acquiring Raman spectra of individual cells in physiological environments. This LTRS-array technique was also combined with phase contrast and fluorescence microscopy, allowing measurement of Raman spectra, refractility, and fluorescence images of individual cells with a temporal resolution of ~5 s. As a demonstration, we used this technique to monitor multiple Bacillus cereus spores germinating in a nutrient medium for up to 90min and observed the kinetics of dipicolinic acid release and uptake of nucleic acid-binding stain molecules during spore germination.     

单个鼻咽癌细胞的拉曼光谱分析的研究

利用激光镊子拉曼光谱系统研究了鼻咽癌细胞株和正常人鼻咽部气道上皮细胞株的单个细胞的拉曼光谱,对于每个细胞在不同部位测3个点。结果显示：正常细胞和癌细胞的平均拉曼光谱有显著差异：正常的细胞光谱强度比癌细胞的明显要高;正常细胞的1304和1336 cm-1处峰的强度比值为1.05,癌细胞的为1.22。用PCA主成分分析和DFA判别分析分别对单个细胞的平均光谱和不同位置所取得的单独光谱进行分析,结果发现：PCA和DFA均可以把癌细胞和正常细胞正确区分,对于单独光谱,DFA的效果更好一些。同时还发现同一个细胞中不同的光谱位置对PCA和DFA的区分度影响不是很大;PCA和DFA的图中还表明癌细胞的均匀度要比正常细胞的差。以上的研究均表明：激光镊子拉曼光谱可以成为区别正常鼻咽细胞和鼻咽癌细胞的有效手段。     

基于拉曼光谱方法研究不同剪切力下的红细胞亚损伤

利用共聚焦拉曼光谱技术,对人工心脏泵不同剪切应力下受到亚损伤的红细胞进行实验研究,验证拉曼光谱对红细胞亚损伤程度的评估能力,为血液损伤评价提供了一种新的思路。实验采集血红蛋白和红细胞的拉曼光谱标准谱图并进行对比分析,以确定红细胞谱图特征峰的归属。用血液剪切力试验平台对测试血样施加暴露时间为1 s,大小分别为0,50,100,150,200,250和300 pa的剪切力。利用共聚焦拉曼仪器,在10倍长焦物镜,532 nm激光光源波长,积分时间10 s,积分次数2次,2.5 mW功率下采集剪切应力作用后的红细胞拉曼谱图。通过归一化的方法对比红细胞的拉曼谱图变化,评估红细胞亚损伤的程度,运用曲线拟合方法对特征峰和剪切应力进行拟合,验证拉曼光谱对红细胞亚损伤的评估能力。对比血红蛋白和红细胞的拉曼光谱标准谱图发现,红细胞谱图能够反映血红蛋白的内部结构。且结果表明,拉曼光谱法可以用于区分不同剪切应力下亚损伤的红细胞,推断剪切应力可以透过细胞膜从而影响到其内部的血红蛋白结构。且随着剪切力的增大,1 376 cm-1位置左侧谱线呈现明显抬高趋势,1 549和1 604 cm-1位置的峰强增高,1 639 cm-1位置的氧浓度标记带ν₁₀振动谱带减弱。其中1 549 cm-1位置的峰强为亚铁离子高自旋带,在不同剪切力的作用下,峰强差异表现最明显,与剪切应力呈明显的正向线性关系,拟合效果良好。拉曼光谱法检测样本处理简单、耗时短、操作简便、重现性好,且可以精确的检测到细胞内部结构的细微变化,可以评估红细胞的亚损伤程度,弥补了传统评价溶血的方法的不足,为人工心脏泵血液损伤评价提供了新的技术手段,拓宽了拉曼检测方法的应用领域。     

分段式线性拟合校正拉曼光谱基线漂移

基线漂移是目前光谱仪收集拉曼光谱时难以避免的现象,基线校正是光谱数据处理中一个不可或缺的重要步骤。针对传统的基于多项式拟合的基线校正方法存在的不足,本工作采用线性拟合的方法分段拟合背景基线,与计算机相结合,实现快速、准确、自动的基线校正;经聚苯乙烯小球、红细胞和酿酒酵母等多批次拉曼光谱数据处理的验证,表明该改进方法可以有效地对拉曼光谱进行基线校正,为进一步分析光谱数据提供更准确的信息,是一种可行的基线校正方法。