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。     

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。     

高胆固醇血样的红外吸收光谱研究

红外光谱法及与其相关技术的应用研究,促进了光测技术的迅猛发展。文章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, 通过在一定的频谱范围内对正常血样与异常血液的红外吸收光谱进行实验测量和分析, 可以判断血样是否异常,其实验和分析方法具有一定的先进性。文章中研究了正常血样和高胆固醇血样的红外吸收光谱之间的差别, 并给出了人的正常血清与高胆固醇血清的红外吸收光谱以及分析结果,研究结果表明它们的吸收率、吸收峰位置以及吸收率之比之间的差别可以作为检验正常血样与异常血样的依据,从而为应用于疾病诊断方面提供了重要的参考。     

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。     

橙汁中多菌灵农药残留吸收光谱特征研究

利用分光光度计,通过对多菌灵及橙汁-多菌灵混合体系的紫外-可见吸收光谱进行研究,得到橙汁中不同农药含量下的吸收光谱特征,分析了吸光度与多菌灵农药含量的关系。研究表明:多菌灵药液在285nm处有较强的特征吸收峰。通过向橙汁中逐量添加0.28mg·mL-1多菌灵标准溶液,与纯多菌灵药液吸收光谱比较,发现峰值位置出现了小幅度蓝移(285~280nm),说明橙汁和多菌灵发生了相互作用,通过对280nm波长处的吸光度与多菌灵药液含量进行最小二乘法线性拟合,建立了橙汁中吸光度与多菌灵农药含量之间的预测模型,发现吸光度与多菌灵药剂含量具有很好的线性关系,其线性函数模型为:I=2.41+9.26x,相关系数为0.996,回收率在81%~102%之间。根据该回归模型,可以得到橙汁中多菌灵农药残留量的准确值,从而验证了利用紫外-可见吸收光谱测定橙汁中多菌灵残留量的方法的可行性。研究表明,利用光谱技术直接对果汁中农药残留检测方法是可行的,能够满足快速分析的需要,本研究为农药残留检测提供了新的途径。     

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。     

基于荧光光谱技术研究食用豆油的生物效应

采用FLS900荧光光谱仪对食用豆油的老鼠全血溶液与正常全血溶液进行了荧光光谱对比分析,得到了食用豆油以及正常老鼠血液的光谱特征差异.实验结果表明,当采用407nm的激光激励全血溶液时,会发出峰值分别位于515nm、556nm和610nm处的荧光.食用豆油的血液荧光强度比正常血液的荧光强度小,其荧光偏振度也小于正常血液的偏振度.分析认为长期食用豆油导致血细胞表面积变小,即发光面积变小,引起荧光强度减小;体积变小,使得分子的旋转能力增强,发射荧光记忆入射光的能力减弱,去偏效果明显增强,因而荧光偏振度变小.研究结果表明,长期食用豆油后能有效使人体血液粘度减小,改善血液循环,为食用油的营养价值分析及指导人们正确食用油脂提供参考.     

基于荧光光谱技术研究食用豆油的生物效应

采用FLS900荧光光谱仪对食用豆油的老鼠全血溶液与正常全血溶液进行了荧光光谱对比分析,得到了食用豆油以及正常老鼠血液的光谱特征差异.实验结果表明,当采用407 nm的激光激励全血溶液时,会发出峰值分别位于515 nm、556 nm和610 nm处的荧光.食用豆油的血液荧光强度比正常血液的荧光强度小,其荧光偏振度也小于正常血液的偏振度.分析认为长期食用豆油导致血细胞表面积变小,即发光面积变小,引起荧光强度减小;体积变小,使得分子的旋转能力增强,发射荧光记忆入射光的能力减弱,去偏效果明显增强,因而荧光偏振度变小.研究结果表明,长期食用豆油后能有效使人体血液粘度减小,改善血液循环,为食用油的营养价值分析及指导人们正确食用油脂提供参考.     

Stilbene 420激光染料的光谱特性分析

配制了Stilbene 420染料溶液。测量了其吸收光谱。以调Q倍频Nd∶YAG激光为抽运源,实现了对Stilbene 420染料的激光光谱和荧光光谱的分析。激光光谱在425 nm处获得最强峰值,半峰高宽(FWHM)为1 nm,光谱范围为420～440 nm。荧光光谱峰值在428.5 nm,与激光最强峰值相差3.5 nm。最高染料转换效率为9.26%。     

83 K光系统Ⅱ核心复合物不同激发的荧光光谱学

在83 K低温下,利用稳态荧光光谱技术对光系统Ⅱ（PSⅡ）核心复合物中激发能的传递进行了研究,激励波长分别选择为436 nm,480 nm,495 nm和507 nm,得到4种波长激发下的稳态荧光光谱.经过比较发现其最大峰值所在的位置没有因激发波长的不同而发生改变,都在696 nm处,在不同激发波长下经过高斯解析获得不同的谱带.根据发射光谱与吸收光谱的对应性,反映了不同的光谱特性,说明在不同波长光的激发下,核心复合物中能量传递的途径不同.同时,可以分析出在核心复合物中,至少有Chl a670.4670,Chl a684.7,685.1683,Chl a689.0687,Chl a690.9,693.4,695.2,698.06904种Chl a组分参与了能量的传递.     

激光诱导荧光光谱识别动脉粥样硬化斑块的研究

采用氩离子激光为激发光源,分别研究了离体正常动脉壁、动脉粥样硬化斑块和血液等的激光诱导荧光光谱.结果表明,正常动脉壁样品组的荧光光谱强度最大值明显高于动脉粥样硬化斑块样品组;斑块的荧光光谱在516 nm处存在一个小波谷,而正常动脉组织的荧光光谱则无此波谷;斑块组织在598 nm处与578 nm处的荧光强度比值R(I₅₉₈ nm/I₅₇₈ nm)远低于正常动脉壁的比值;血红蛋白含量是引起粥样斑块与正常动脉壁的R(I₅₉₈ nm/I₅₇₈ nm)值不同的主要原因.     

应用不同光谱技术,动物RBC,Hb及人皮肤表面血流氧化-还原状态检测

目的:检测与分析实验动物血液RBC(RBC·O2,RBC·CO2),Hb(HbO2,HbCO2)和人体皮肤表面流动血液氧化·还原状态的成像与未成像可见光谱领域OD值特征,并为该技术对白癜风病表皮黑色素颗粒检测中的应用尊定基础。方法:利用不同光谱技术和invitro和invivo检测手段,统计分析血液不同状态下波长与位置的OD值信息。结果:invitro检测:动物血液Hb·O2和RBC·O2两者在可见领域均有367,414(Soret带)nm与541,576(Q带)nm的吸收峰位;血液Hb·CO2和RBC·CO2均有432(Soret带)与和553(Q带)nm的波长吸收峰位;血液RBC状态和Hb溶血状态波长吸收峰位无改变,只是在氧化与还原状态下有完全独立的吸收峰位,血液RBC状态和Hb溶血状态波长吸光度OD值之间,有显著性差异(p<0·01)。浓度为1·5×107cell·mL-1的RBC·O2和Hb·O2在576nm的吸收峰位吸光度(y)与红细胞浓度(x)做成两条回归曲线:既,Hb·O2(b1)^y=0·05 0·983x;RBC·O2(b2)y^=0·127 1·934x,两者之间差异有显著性(p<0·01)。invivo检测:在人手背皮肤表面ImSpector图像中RBC·O2状态在540,576nm,RBC·CO2状态在555和755nm处有吸收峰。选择(a:指甲,b:指,c:手背)三个点位分别进行波长检测,每点(n=10)545nm吸收峰的平均OD值,依次为0·83±0·001,0·73±0·001和0·62±0·001,其三处测定点的OD值之间有显著性差异(p<0·01)。结论:invitro检测的RBC与Hb两者波长吸收峰位不变,但吸光度OD值不同,认为RBC状态测定结果更接近于活体组织血管内原始状态。invivo检测对人体无任何侵袭与损伤,灵敏度高,测试时间短,并且同时获得被测样品的波长与位置信息画面等优势,有望表皮中黑素等有色颗粒的直接检测。     

基于紫外-可见光谱国标Ⅰ级水净化系统的设计与实现

国家标准规定的Ⅰ级水是分析实验室常用的试验用水,为快速、准确的实现纯水水质分析,为分析实验室设备自动化、智能化提供科学依据,采用全波段（200~900 nm）紫外-可见光谱分析技术,设计了基于紫外-可见光谱国标Ⅰ级水净化系统（NSGI-WPS）。该系统以树莓派为核心控制器,光谱探测器、电导率传感器为采集模块,改良的硅钼蓝分光光度法为可溶性硅测定方法,实现了对分析实验室用水254 nm吸光度、电导率和可溶性硅含量的同时在线检测。在痕量硅含量的测定试验中,为了消除噪声干扰对试验的影响,系统采用Savitzky-Golay平滑去噪法对光谱进行预处理,通过窗口宽度和多项式次数的不同组合形式,获得了80组平滑后的光谱数据,将其分别与0.004,0.006,0.008,0.010和0.012 mg·L-1硅标准溶液浓度进行一元线性回归分析后,得到单波长吸光度与硅标溶液浓度的相关光谱。试验结果表明,当窗口宽度为17,多项式次数为2时,相关光谱的特征峰宽度最宽,特征峰区间为796~824 nm,特征峰峰值所处波长与平滑后的显色溶液吸收光谱峰值波长一致。通过比较不同硅标准溶液的显色溶液吸收光谱分布,发现硅标液浓度与吸收光谱呈线性正相关,因此,试验选取812.638 nm为最优特征波长。为了建立可溶性硅含量与显色溶液吸光度的关系模型,以加入的硅标准溶液浓度为横坐标x,812.638 nm处显色溶液的吸光度为纵坐标y,绘制了其工作曲线,曲线的决定系数R2=0.999 6,表明了模型具有较强的拟合能力。此外,编写的NSGI-WPS系统管理软件实现了参数的实时处理和自动控制,对未达到分析实验室国标Ⅰ级水用水规格的纯水通过反渗透（RO）、连续电去离子技术（EDI）、混合床离子交换树脂和紫外光氧化等技术处理,实现了对纯水的严格控制。通过对比分析自来水、Ⅲ级水、Ⅱ级水在净化前后各参数变化,发现净化后各参数数值下降显著,其中,电导率最高下降幅度可达99.94%,各参数的相对平均偏差均小于2%。试验结果表明,基于紫外-可见光谱分析法的NSGI-WPS系统具有净化能力强、准确性高、鲁棒性好等优点,经过检测、分析和净化后的纯水满足分析实验室国标Ⅰ级水用水要求。本文为紫外-可见光谱分析法在纯水净化系统中的应用做出了探索性研究。     

四氨基钴酞菁紫外-可见光谱量子化学研究

四氨基钴酞菁是一种很有前途的可见光催化剂,为丰富和完整该物质结构性质及反应活性的理论体系,尤其是其光谱性质的量子化学研究,利用量子化学计算模拟和实验研究相结合的方式对四氨基钴酞菁的紫外-可见光谱进行了比对研究。通过实验证明,四氨基钴酞菁的二甲基甲酰胺(DMF)溶液在324.98和709.94 nm处出现两个明显的吸收峰。在密度泛函法的B3LYP/3-21G*水平上,采用含时密度泛函(time-dependent density functional theory,TD-DFT)方法模拟四氨基钴酞菁的紫外-可见吸收光谱显示,得到了两个吸收谱带分别在321.41和709.92 nm处,与实验值基本吻合,证明密度泛函理论在四氨基钴酞菁的量子化学理论研究是有效可靠的。通过量子计算还确定了每个吸收峰中各个电子跃迁的贡献率：在326.22 nm处的吸收主要是电子从轨道152到163 LUMO的跃迁;在314.42 nm处的吸收主要是电子从轨道149到164 LUMO+1的跃迁;在747.57 nm处的吸收主要是电子从轨道162 HOMO到163 LUMO的跃迁;在676.01 nm处的吸收主要是电子从轨道162 HOMO到164 LUMO+1的跃迁。这些模拟数据对实验研究提供了极大的理论补充,四氨基钴酞菁的紫外-可见光谱量子化学研究对后续实验指导及应用有十分重要的理论意义。     

番茄红素的紫外可见光谱和荧光光谱分析

研究了番茄红素在不同溶剂中的紫外可见光谱图,对结果进行分析后发现番茄红素在正己烷、石油醚、丙酮、乙酸乙酯具有较低折光率的溶剂中的特征吸收带波长非常接近,但在较高折光率的溶剂苯、二硫化碳中的特征吸收带与以丙酮作为溶剂相比有不同程度的红移。番茄红素溶于丙酮与水的混合溶剂,当丙酮与水的体积比达到3∶2时,吸收光谱在紫外区出现一新的吸收峰,在可见区吸收光谱的精细结构消失。用荧光光度计采集不同溶液的番茄红素的荧光光谱,番茄红素的荧光峰位于580—590nm,在极性溶剂中荧光发射增强。     

番茄红素可见吸收光谱和荧光光谱的测量与分析

采用ICCD光谱探测系统对不同浓度番茄红素的二硫化碳溶液吸收谱的相对吸收强度进行了测量,结果显示在一定浓度范围内,番茄红素稀溶液的吸收规律满足朗伯-比尔定律;分别用丙酮、正己烷、石油醚、苯、乙酸乙酯和二硫化碳作为溶剂对番茄红素可见吸收光谱进行了测量,对结果进行分析后发现苯、乙酸乙酯和二硫化碳的番茄红素溶液的特征吸收峰的波长位置与以丙酮作为溶剂相比有不同程度的红移效应;番茄红素-丙酮溶液中加入水后溶液颜色随着加水量的增加逐渐变浅,溶液吸光度降低,当丙酮与水的体积比为4∶1时吸收光谱在紫外出现一新的吸收峰。产生这些现象的原因是番茄红素溶于不同溶剂时,溶剂分子对番茄红素分子作用不同。用荧光光度计采集不同浓度的番茄红素丙酮溶液的荧光光谱,结果表明番茄红素溶液的荧光光谱主要集中在500～680 nm波段,浓度低于50 μg·mL^-1时,番茄红素的荧光强度随着浓度的增加而呈线性增加。当浓度高于60 μg·mL^-1时,荧光强度因为番茄红素分子间的相互作用而下降。