傅里叶变换红外光谱在胃癌淋巴结转移诊断中的应用研究

观察傅里叶变换红外光谱技术无创、原位、快速诊断胃癌淋巴结转移的可行性。联合使用衰减全反射探头及傅里叶变换红外光谱仪测量新鲜离体胃周淋巴结红外光谱,发现每条光谱在吸收波长3 000～1 000 cm-1之间循序出现13条谱带,依据病理检测结果将淋巴结分为转移组及非转移组,比较两组淋巴结红外光谱的峰位和相对峰强等指标结果,最后进行标准统计学分析。36例胃癌患者,共检测淋巴结720枚,其中转移性淋巴结180枚,未转移540枚;与非转移淋巴结相比,转移淋巴结红外光谱有如下特征：(1)与核酸相关的峰强比I_{1 240}/I_{1 460}(p=0.015)和I_{1 080}/I_{1 460}(p=0.034)显著升高,提示转移淋巴结细胞的核酸含量增多;(2)与蛋白相关的I_{1 640}/I_{1 460}(p=0.001)和I_{1 546}/I_{1 460}(p=0.027)峰强比值升高,表明转移淋巴结组织的蛋白质含量明显升高;(3)与脂类相关的I_{2 855}/I_{1 460}和I_{1 740}/I_{1 460}显著降低(p＜0.001),提示癌组织脂类含量相对减少;(4)I_{1 160}/I_{1 460}(p=0.023)显著降低,表明恶性细胞糖类物质的减少。研究结果显示,傅里叶变换红外光谱分析技术有望成为术中原位、在体和快速诊断胃癌淋巴结转移的新方法。     

红外光谱法测定杉木/聚丙烯复合材料中木粉和塑料含量

木塑复合材料(wood plastic composites, WPCs)中木材和塑料的配比影响其性能和价格,传统的热化学方法尚不能快速准确地测定WPCs中木塑配比。为探究红外光谱法定量分析WPCs中木粉和塑料的可行性,以杉木、聚丙烯(PP)以及各种添加剂为原料,经过木粉改性、混料和挤出造粒制备出13种不同杉木含量(9.8%～61.5%)的WPCs。采用KBr压片法对制得的样品进行红外光谱分析,通过对比WPCs、杉木、PP以及其他添加剂的红外谱图,确定杉木特征吸收峰为1 059,1 033和1 740 cm-1,1 377,2 839和841 cm-1表征PP特征峰。建立木粉含量、PP含量和二者特征吸收峰峰高比之间的相关关系,结果表明,木粉含量与I_{1 059}/I_{1 377}和I_{1 033}/I_{1 377}之间均存在极强的线性相关,R2分别为0.992和0.993,PP含量与I_{1 377}/I_{1 740}和I_{2 839}/I_{1 740}之间存在高度线性相关,R2分别为0.985和0.981,形成了杉木/PP复合材料中木粉和PP含量的红外光谱定量分析方法,木粉含量预测方程依次为y=53.297x-9.107和y=55.922x-10.238,PP含量预测方程依次为y=6.828 5x+5.403 6和y=8.719 7x+3.295 8。方法精密性和准确性检验表明,方法可重复性强、准确度高,木粉与塑料含量预测平均相对误差约为5%,与传统热化学方法相比,预测精度有较大提高,更重要的是红外光谱法操作更为简便。该研究为杉木/PP复合材料中木粉及塑料含量的测定提供了一种简便、快速、准确的方法。     

红外光谱法测定石英砂中的二氧化硅

采用红外光谱内标法对石英砂中的二氧化硅进行定量分析.以KSCN为内标物,选择谱图中2048cm-1处的吸收峰为KSCN的定量峰,以1085cm-1处的吸收峰为石英砂中SiO2的定量峰,两者定量峰吸光度之比记为A(A=Aso2/AKsCN),石英砂中SiO2与内标物的质量比为m(m=mso2/mKKSCN),以A对研作图,建立了内标校准曲线.结果表明在0.4＜m＜1.8范围内有较好的线性关系,在此线性范围内测定石英砂中SiO2的含量具有较高的精密度和准确度.研究结果为快速测定石英砂中SiO2的含量提供了一种简易可靠的方法.     

红外光谱法测定聚(乳酸-苯丙氨酸)共聚物的含量

分别以苯丙氨酸和乳酸为原料合成了3-苯甲基-2,5-吗啉二酮(PMD)与丙交酯(LA),以PMD和LA作为聚合单体经开环聚合分别得到PMD均聚物(PPMD)、丙交酯均聚物(PLA)及聚(乳酸-苯丙氨酸)共聚物。对合成的均聚物进行红外分析,确定1 671.53和870.82 cm-1处的吸收峰分别为PPMD和PLA的特征峰。根据以上两种特征吸收峰并以朗伯-比耳定律为理论依据,建立了利用红外光谱法测定聚(乳酸-苯丙氨酸)共聚物含量的方法。实验测定的标准工作曲线为y=0.055 67x+0.1091,r=0.999 3。利用该标准工作曲线定量测定了共聚物组分含量,其结果与1H NMR测定值一致,相对误差在2％以内,证明红外光谱法可方便、快捷地测定聚(乳酸-苯丙氨酸)共聚物组分含量,且适用于其他聚(乳酸-氨基酸)共聚物的含量测定,具有一定的实用性及推广性。     

胆管癌新鲜离体组织的傅里叶变换红外光谱研究

该研究探讨了运用傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术对胆管癌进行术中原位、无创和快速诊断的可行性。联合应用傅里叶变换红外光谱仪和衰减全反射(ATR)探头,测定了26例胆管癌和43例良性胆管疾病新鲜离体组织的红外吸收光谱,发现每条光谱在3 800～1 000 cm-1之间循序出现了12个谱带。测量各个谱带的峰位、峰强和峰面积值,然后计算出各谱带的相对峰强和相对峰面积比值,最后进行标准统计学分析。比较胆管癌与良性胆管组织的光谱发现有以下特征：(1)2 925 cm-1谱带明显地向低波数移位(P=0.033);(2)峰强比I_{1 083}/I_{1 460}(P=0.005)和峰面积比S1 083/S_{1 460}(P=0.001),S_{1 240}/S_{1 460}(P=0.025)明显升高,说明癌组织中核酸相对脂类含量明显增加;(3)峰强比I_{1 550}/I_{1 083}(P=0.000)和峰面积比S_{1 550}/S_{1 083}(P=0.000)明显下降,提示蛋白质相对核酸的含量下降。研究结果表明,FTIR有望成为一种术中原位、在体和快速诊断胆管癌的新方法。     

FTIR光谱法整体评价蜂王浆新鲜度的研究

测定了在不同温度下经过不同时间贮存后的蜂王浆的FTIR光谱,以新采收蜂王浆的红外谱图为参考标准谱,利用光谱比对软件进行了一系列的相关分析。结果表明：不同贮存条件下的蜂王浆红外光谱图中酰胺Ⅰ带(1 700～1 600 cm-1)波段的相关系数和相对峰强度I_{1 647}/I_{1 541},I_{1 647}/I_{1 409},I_{1 647}/I_{1 247}和I_{1 647}/I_{1 054}都随着蜂王浆贮存时间延长和温度升高而降低,且与贮存时间存在着良好的线性关系,变化幅度顺序为28＞16＞4＞-18 ℃。因此,初步选定红外光谱图中酰胺Ⅰ带的相关系数和4个相对峰强度(I_{1 647}/I_{1 541},I_{1 647}/I_{1 409}、I_{1 647}/I_{1 247}和I_{1 647}/I_{1 054})作为新鲜度的评价指标,相关系数的阈值设定为0.910 0,4个相对峰强度的阈值分别设定为1.744,2.430,3.345和1.412。只要有1个或多个指标低于相应的阈值,可初步判定此蜂王浆是不新鲜的。该方法利用FTIR光谱法并结合计算机辅助解析技术能从宏观上、整体和快速地评价蜂王浆的新鲜度。     

鸡粪堆肥有机质转化的荧光定量化表征

采用荧光分析技术和数学分析方法,对不同阶段鸡粪堆肥样品提取出的水溶性有机物进行了特征荧光参数定量化表征。结果显示：随着堆肥的进行,类腐殖质荧光峰与类蛋白荧光峰荧光强度的比值I₃₃₀/I₂₈₀、465 nm激发波长下发射光谱中470～640 nm范围内荧光积分面积A_470～640及240 nm激发波长下发射光谱中后四分之一波段与前四分之一波段的荧光强度积分面积比A_{435～480 nm}/A_{300～345 nm}均不断增大,表明堆肥腐殖化程度加大。三维荧光光谱显示,随着堆肥的进行类蛋白峰强度不断降低,而类富里酸峰强度不断增大,至堆肥结束类蛋白荧光基本消失;紫外区与可见区类富里酸峰荧光强度的比值r_{(A, C)}随着堆肥的进行总体呈明显下降趋势,但出现了较大波动。相关性分析显示,I₃₃₀/I₂₈₀,A_470～640及A_{435～480 nm}/A_{300～345 nm}两两间显著相关,而r_{(A, C)}受其他因素影响较大,与上述３个参数未达到显著相关水平。结果表明,I₃₃₀/I₂₈₀,A_470～640及A_{435～480 nm}/A_{300～345 nm}均能有效表征堆肥腐殖化进程。     

大鼠死后肺脏FTIR光谱变化与死亡时间的关系

应用傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析大鼠死后肺脏组织随死亡时间推移的化学降解过程,为法医死亡时间推断提供新的研究方法。结果表明,随着死亡时间的推移,大鼠肺脏组织FTIR光谱的主要吸收峰峰位没有明显变化,而其峰高有明显差异：(1)与核酸有关的1080,1241cm-1谱带的峰强呈下降趋势。(2)酰胺Ⅰ(I₁₆₄₇),Ⅱ(I₁₅₄₁)峰强比随死亡时间推移下降。1338和1313cm-1处的吸收峰强略有升高。(3)1460, 1400,1170 cm-1的谱带没有明显变化趋势。(4)死亡72 h后,1120 cm-1处出现新的吸收峰,吸收强度随时间推移逐渐增高;这一结果表明FTIR光谱分析技术有望成为法医死亡时间推断的有效方法。     

肉苁蓉种子成分及活力的红外光谱分析

采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR),分析研究了肉苁蓉种子不同部位及其在不同处理后的光谱特征和成分差异。结果显示,肉苁蓉种子成分组成丰富,同时存在蛋白质、脂类和碳水化合物的特征吸收峰,并且推测含有果胶质和芳香类化合物。肉苁蓉种皮和种仁的成分差异很大,2 926,1 746,1 161及721 cm-1处一系列强峰说明种仁中的油脂类成分含量非常高,而种皮中1 054 cm-1处碳水化合物和果胶质类的特征吸收峰最强。霉变或高温处理后肉苁蓉种子中与活力相关的蛋白质及糖类含量明显减少,而有活力的种子中蛋白质与脂类所在特征区域的峰高比(I_{1 630}／I_{1 745})(cm-1)均大于1.05。而肉苁蓉种仁失活后酰胺Ⅰ带与脂类特征峰的强度比值(I_{1 653}／I_{1 745})由0.31降为0.23,降幅达25.8%。研究表明,红外光谱法不仅可应用于肉苁蓉种子成分的全面快速分析,而且还可更深入应用于种子生活力、种子寿命乃至种子质量的快速分析与测定。     

原子吸收光度计兼FIA光度法测定沉积物中铝

摘 要 自行研制了一套流动注射比色装置,应用到原子吸收分光光度计上,采用锐线光源的原子吸收分光光度计兼作流动注射分析法中可见光度计使用,研究了沉积物样品中微量铝测定的适宜条件,建立了一种全新的分析测试技术。一次进样同时可连续得到三峰两谷5个吸光度值（A₁, A₂, A₃, A₄, A₅）,均可用于定量分析,并对其理论和实验技术进行了讨论。采用加和技术（A=A₁+A₂+A₃+A₄+A₅）是提高FIA法分析灵敏度的一种有效途径,该方法的灵敏度较普通方法有显著提高,其精密度和线性关系也良好。实验表明,原子吸收分光光度计兼作可见光度计使用,扩大了原子吸收分光光度计的应用范围,操作简单,方法可靠,直接用于沉积物样品中微量铝含量的测定,结果令人满意。     

红外光谱测定β-CD-氯菊酯包合物主-客体比的研究

氯菊酯 (P)是目前我国茶园允许使用的拟除虫菊酯仿生农药品种之一 ,有见光易分解的特点 ,将其制成环糊精包合物 (IC) ,可以增加其稳定性 ,从而减少用量、减少在茶叶等作物上残留量。包合比是包合物加工的重要参数之一。作者用饱和水溶液法制备了 β 环糊精 (CD) 氯菊酯包合物 ,并对其进行了红外光谱分析。结果显示主、客体各吸收峰的位置和强度均不因形成包合物而改变。首次用红外内标法测得 β CD 氯菊酯的包合比为 1∶1。所选内标物质为硫氰化钾 ,因为它仅在 2 10 0cm- 1 处有一个强吸收峰 ,以该峰为硫氰化钾的定量峰。以 5 80cm- 1 处 β CD的环振动特征吸收 ,为 β CD的定量峰。将硫氰化钾与 β CD以一定的质量比混合 ,进行红外光谱分析 ,建立内标工作曲线。为超分子主、客体比的测定提供了一种新的实验方法     

羧基丁苯胶乳中结合苯乙烯含量的红外光谱测定法

本文介绍了用红外光谱法测定羧基丁苯胶乳中结合苯乙烯含量的方法，通过该方法分别选择１４９５ｃｍ~（－１）作为苯乙烯的芳烃Ｃ＝Ｃ伸缩振动特征吸收带和９７０ｃｍ~（－１）作为丁二烯的反式Ｃ＝Ｃ非平面摇摆振动特征吸收带。结果求得直线回归方程，相关系数，相对标准偏差，精度范围等。本方法简单、快速、选择生强，已成功地应用于羧基丁苯胶乳中结合苯乙烯含量的测定。     

碘、碘离子和碘三离子的紫外吸收光谱

研究了碘I₂、碘离子I- 和碘三离子I-₃ 水溶液的紫外吸收光谱,测定了三种型体的摩尔吸光系数。I₂水溶液在203 nm呈现一吸收峰,摩尔吸光系数为1.96×104 L·mol-1·cm-1;I- 水溶液在193和226 nm呈现双吸收峰,摩尔吸光系数分别为1.42×104和1.34×104 L·mol-1·cm-1;当I₂水溶液与KI溶液混合时,在288和350 nm出现两个吸收峰,表明I-₃的形成。利用饱和法测得I-₃在288和350 nm处的摩尔吸光系数分别为3.52×104和2.32×104 L·mol-1·cm-1。     

高分子共聚物组成的13C-NMR测定

用DEPT编辑谱方法确定了丙烯酸丁酯-醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物的¹³C-NMR谱线归属,采用门控去偶,增加延迟时间,减小脉冲翻转角的方法,用¹³C-NMR定量地测定了其主要组成。     

Spectroscopy and continuous-wave diode-pumped laser action of Yb3+:YVO4

The growth, spectroscopic properties, and laser performance of Yb:YVO4 crystal with laser diode pumping are reported. A peak absorption cross section of 7.4 x 10(-20) cm2 at 985 nm, a radiative lifetime of 0.25 ms, and a stimulated-emission cross section of 1.25 x 10(-20) cm2 at 1008 nm for pi polarization were determined for the Yb3+ ions in YVO4. Continuous-wave laser action of Yb:YVO4 at 1020-1027 nm was demonstrated with an output power of 610 mW and a slope efficiency of 49%.     

Continuous-wave laser operation of Yb:LuVO4

We report on the room-temperature spectroscopic properties and continuous-wave laser operation of a new Yb:LuVO4 crystal. The peak absorption cross section for the pi-polarization is 8.42 x 10(-20) cm2 at 985 nm, and the stimulated emission cross section at 1020 nm is 1.03 x 10(-20) cm2. An output power of 0.36 W at 1041 nm was obtained with a slope efficiency of 47% by use of Ti:sapphire laser pumping. With diode pumping the output power reached 1.05 W at the highest available incident pump power of 6.8 W.     

掺铒铋酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性研究

测试了铋酸盐玻璃(85-x)Bi2O3-(10+x)B2O３-5Na2O(x=0，5，10，15，20，25 mol%)中Er3+离子的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命及热稳定性.应用Judd-Ofelt理论计算了铋酸盐玻璃中Er3+离子的强度参数(Ω2=(352—386)×10-20cm2,Ω4=(138—152)×10-20cm2,Ω6=(093—117)×10-20cm2),应用McCumber理论计算了Er3+离子的受激发射截面(σe=(70—95)×10-21cm2)及Er3+离子4I13/2→4I15/2发射谱的荧光半高宽(FWHM=57—79nm)，测得了Er3+离子４I13/2能级荧光寿命(τm=265—159ms)，分析了玻璃的热稳定性能.研究了Er3+离子各种光谱参数对成分的依赖性，发现随着玻璃中B2O3含量的增加，强度参数Ωt(t=2,4,6)、荧光半高宽(FWHM)、热稳定性均相应增加，而测得的荧光寿命却减小.比较了不同基质玻璃中Er3+离子的光谱特性，结果表明掺铒铋酸盐玻璃更适合于掺Er3+光纤放大器实现宽带和高增益放大. 关键词： 铋酸盐玻璃 光谱性质 成分依赖性 Er3+离子     

Collision-induced vibrational energy transfer: K2[1(1) sigmau+ (nu'=2)]+He, H2-->K2[1(1) sigmau+(nu'=1,3)]+He, H2

Collisional energy transfer processes K2[1(1) sigmau+ (nu'=2)]+He, H2-->K2[1(1) sigmau+(nu'=1,3)]+He, H2 were studied by laser induced fluorescence under gas cell conditions. During the experiments, the cell temperature was kept constant at 420K. The buffer gas pressure was varied over the range from 40 to 250 Pa, Kz molecules were irradiated with pulses of radiation from an OPO laser, populating K2[1(1) sigmau+ (nu'=2)] by photon absorption. The resulting fluorescence included the direct component emitted in the decay of the optically excited state and the sensitized components arising from collisionally populated states. The decay signal of time-resolved fluorescence from 1(1) sigmau+ (nu'=2)]-->1(1) sigmag+(nu"=0) transition was monitored. In the early period after excitation, only very little population in states v'= 1 or 3 had yet accumulated, the rate of collisional activation to the state nu'=2 was negligible. The decay curve of the nu' = 2-->nu" = 0 was treated as a single exponential function. From the measurement of the time-resolved fluorescence, the semilog plot was shown. The slope yielded the effective lifetime of the nu' = 2--> nu' = 0 transition. Based on the Stern-Volmer equation, the radiative lifetime (36 +/- 7) ns was obtained. The total cross sections for deactivation of 1(1) sigmau1 (nu'=2) state by means of collisions with He and H2 are (3.0 +/- 0.5) x 10(-16) cm2 and (6.4 +/- 1.2) x 10(-15) cm2, respectively. The radiative lifetimes of 1(1) sigmau+(nu' = 1,3) states can also be determined through time-resolved fluorescence in pure K vapor. The time-integrated intensities of 1(1)sigmau+(nu' = 1,2,3)-->1(1) sigmag+(nu"=0) transition at different He or Hz pressure were measured. The ratio of fluorescence intensities versus 1/P(He, H2) can be fitted by a straight line. The slopes yield the cross sections sigma(nu'=2-->nu'=1) = (1.4 +/- 0.5) x 10(-16) cm2 and (3.2 +/- 1.0) x 10(-15) cm2; sigma(nu'=2-->nu'=3)= (1.2 +/- 0.4) x 10(-16) cm2 and (2.6 +/- 0.9) x 10(-15) cm2 for He and H2, respectively. Cross sections for the effective quenching of the nu' = 1,2,3 states were also determined. To our knowledge, the cross-sections for these processes are reported for first time.     

Measurement of high intensity focused ultrasound fields by a fiber optic probe hydrophone

The acoustic fields of a high intensity focused ultrasound (HIFU) transducer operating either at its fundamental (1.1 MHz) or third harmonic (3.3 MHz) frequency were measured by a fiber optic probe hydrophone (FOPH). At 1.1 MHz when the electric power applied to the transducer was increased from 1.6 to 125 W, the peak positive/negative pressures at the focus were measured to be p(+) = 1.7-23.3 MPa and p(-) = -1.2(-) -10.0 MPa. The corresponding spatial-peak pulse-average (I(SPPA)) and spatial-average pulse-average (I(SAPA)) intensities were I(SPPA) =77-6000 W/cm2 and I(SAPA) = 35-4365 W/cm2. Nonlinear propagation with harmonics generation was dominant at high intensities, leading to a reduced -6 dB beam size (L x W) of the compressional wave (11.5 x 1.8-8.8 1.04 mm) but an increased beam size of the rarefactional wave (12.5 x 1.6-13.2 x 2.0 mm). Enhancement ratio of absorbed power density in water increased from 1.0 to 3.0. In comparison, the HIFU transducer working at 3.3 MHz produced higher peak pressures (p(+) = 3.0-35.1 MPa and p(-) = -2.5(-) - 13.8 MPa) with smaller beam size (0.5 x 4 mm). Overall, FOPH was found to be a convenient and reliable tool for HIFU exposimetry measurement.     

高温高压下方解石相转变的拉曼光谱原位实验研究

用热液金刚石压腔装置结合拉曼光谱技术研究了高温高压下方解石的相变过程及拉曼光谱特征。结果表明:常温条件下,体系压力增至1 666和2 127 MPa时,方解石的拉曼特征峰155cm-1消失,1 087cm-1峰分裂为1 083和1 090cm-1两个谱峰、282cm-1峰突然降至231cm-1,证明其转变为方解石-Ⅱ和方解石-Ⅲ。在起始压力为2 761MPa和低于171℃的升温过程中,方解石-Ⅲ的拉曼散射的各个特征振动峰没有变化。当温度达到171℃,方解石晶体完全变成不透明状,其对称伸缩振动峰1 087cm-1、面内弯曲振动峰713cm-1和晶格振动峰155和282cm-1均发生突变,说明方解石-Ⅲ相变生成一种碳酸钙新相。体系降至常温,该新相一直保持稳定不变,表明高温高压下方解石向碳酸钙新相的转变过程是不可逆的。方解石-Ⅲ与碳酸钙新相之间的相变线方程为P(MPa)=9.09.T(℃)+1 880。碳酸钙新相的对称伸缩振动峰(ν1 087)随压力、温度的变化率分别为dν/dP=5.1(cm-1.GPa-1),dν/dT=-0.055 3(cm-1.℃-1)。