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。     

血清浓度变化对血清荧光光谱的影响

光谱分析技术应用于血液的某些疾病诊断具有方便、快速的特点.文章采用日本岛津荧光光度计RF5301,研究了血清荧光光谱随血清浓度变化的规律,为通过血液分析进行疾病诊断提供了实验依据.实验结果表明:在不同波长的激发光激励下产生的荧光光谱不同,当用220,230,310～420 nm波长的光激发时,血清的荧光强度随着血清浓度的增加越来越大;而采用240～300 nm波长的光激发时,血清的荧光强度随着血清浓度的增加变得越来越小.实验还发现:当采用220,230,310～420 nrn波长的光激发时,血清的浓度猝灭和吸收作用不明显,主要是激发出的荧光起作用;采用240～300 nm波长的光激发时,血清浓度猝灭和吸收作用明显,导致荧光强度随着血清浓度的增加变得越来越弱.这对研究血清荧光光谱时血清浓度的选择具有参考价值.     

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。     

荧光分析法在血糖检测中的应用

用不同波长的光激发葡萄糖溶液和血清样品,确定血清的最佳激发波长。以相同波长的光激发含不同血糖浓度的血清样品,得到不同血清的荧光发射光谱,通过分析其荧光光谱判断血清中的血糖浓度大小。实验结果表明,检测血清的最佳激发波长为340nm,血清中葡萄糖的发射峰位置为470nm;随着血清中葡萄糖浓度的增加,荧光光谱图中荧光峰处荧光强度总体呈上升趋势,光谱的面积积分强度和导数光谱中一阶导数的最大值也呈上升趋势,荧光峰的半峰宽整体呈现下降趋势。荧光光谱分析法操作简单,灵敏度高,费用相对较低,为血糖检测提供了有力的参考。     

不同波长激发光诱导奶牛血液荧光光谱特性

实验样品取自正常奶牛静脉血液并用枸橼酸钠抗凝。实验结果表明:激发光波长不同,激发的荧光光谱线的强度和峰值不同;实验中用220～270nm波长的光激发荧光时,在317,367nm荧光主峰强度出现竞争现象;比较多种激发光激发的荧光光谱的实验结果知:用220,230,240,290,350,480,500nm波长的激发光激发下的荧光强度较强,而用其他波长的激发光激发下的荧光强度较弱,且在317,365,367,388,348,463,467,607,638nm波长附近出现比较强的峰值;合适波长的激发光对奶牛血液会有比较强的生物学效应。     

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。     

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。     

乙二醇和丙三醇的吸收光谱和荧光光谱研究

对乙二醇和丙三醇的紫外吸收光谱和荧光光谱进行了实验研究和理论分析,发现两者的最大吸收波长均位于198 nm,且在适当的紫外波长激励下均能发射出荧光,文章中给出了相应的荧光光谱图,但荧光相对强度和激发波长间似乎没有明显变化规律,其原因有待进一步探索。从乙二醇的一阶导数荧光光谱,得知在210 nm激发下荧光相对强度随时间变化最快,在225 nm激发下的绝大多数时间内变化速率最慢。另外,文章还从量子计算出发,采用一维势阱模型,根据电子从HOMO到LUMO的跃迁,计算出了两者的吸收波长值。比较分析了计算值与实验值之间的误差,考虑到将分子直链化后其键长与实际情况有所差别,结果认为理论计算有一定的参考价值。     

甲磺酸培氟沙星荷移反应及荧光光谱性质研究

研究了甲磺酸培氟沙星与电子受体四氯对苯醌之间的荷移反应 ,实验表明 ,在甲醇体系中 ,甲磺酸培氟沙星与四氯对苯醌在光的作用下可形成稳定的荷移络合物 ,其荧光发射强度较甲磺酸培氟沙星显著增强 ,且最大激发波长和发射波长向长波方向分别位移 80和 6 0nm。在 0 0 5～ 10 μmol·L-1浓度范围内 ,甲磺酸培氟沙星荧光强度与浓度呈良好线性关系 ,其检出限为 0 0 0 4 μmol·L-1。该方法用于甲磺酸培氟沙星胶囊中甲磺酸培氟沙星含量的测定 ,结果与紫外 可见光度法一致。     

不同波长激发光对血清荧光光谱影响的实验研究

采用日本岛津荧光光度计RF5301,研究了血清的荧光光谱与激发光波长的关系。实验结果表明：在不同波长的紫外光激励下,血清产生的荧光光谱线型及峰值波长基本相同,与激励光波长无关,但荧光峰强度随激励光波长变化而变化。血清的荧光光谱有两个较强的荧光发射区,其中第一个发射区处于300～410 nm,第二个发射区处于410～530 nm。当激发光波长小于310 nm,荧光主要集中在第一发射区,荧光峰位于330和370 nm处,并产生竞争现象。当激发光波长大于250 nm时,只出现330 nm处的荧光峰,其最佳激励光波长为300 nm;当激发光波长大于320 nm,第一发射区的荧光变弱,在第二发射区的荧光变强,荧光峰位于452 nm。此研究为血液的光谱特性研究提供了实验依据,对光诱导荧光光谱诊断技术中激发光波长的选择具有一定的参考价值。     

Characteristics of blood fluorescence spectra using low-level, 457.9-nm excitation from Ar+ laser

We measured the fluorescence spectra of the whole blood, the red blood cell (RBC) and the hemoglobin using 457.9-nm Ar+ laser excitation. It was found that the fluorescence spectra of the whole blood and the RBC have much similarities in the intensity, the emission peaks and the emitting region, and abundant peaks can be found. But for the hemoglobin, fluorescence could only be found in the wavelength range 580-650 nm. It was concluded that in the wavelength range of 650-850 nm, the fluorescence spectra were emitted by the new fluorophores generated by the breakdown of some weak bonds on the RBC membrane,such as the C-C bond and the C-N bond. In the wavelength range of 590 - 650 nm, the fluorescence spectra are mainly emitted by the hemoglobin, but the hemoglobin solution of cracked RBC has a strong quencher effect on the fluorescence spectrum. The experimental result and the theoretical analysis are meaningful for the medical diagnostics and the therapy.     

Mathematical Equation of Fluorescence Intensity for Polydisperse Sols

This paper describes the aging phenomena of colloidal CdS, using fluorescence emission results. It is known that particles of different sizes have not only different absorption spectra but also different fluorescence spectra. This effect is not surprising, because excitation at different wavelengths leads to the excitation of different size particles that do not have the same fluorescence intensity at the wavelength where the fluorescence is recorded.     

激光诱导击穿光谱法铁基合金谱线选择研究

内标法是激光诱导击穿光谱(LIBS)最常用的定量分析方法之一。为了提高定量分析精度，研究了谱线强度比的相对波动特性随分析线和内标线之间激发能级差(ΔE)和波长差(Δλ)变化的规律。在局部热力学平衡条件下，建立了考虑等离子体中某元素电子上能级跃迁到下能级产生原子发射谱线的激发能级差、等离子体温度、配分函数和离子密度等强度影响因素的数学模型，对模型中激发能级差对谱线强度相对波动的影响进行了研究。得到在-2 eV<ΔE<2 eV和等离子体温度范围在3 000～15 000 K条件下，谱线强度随着ΔE和T变化的趋势：随着ΔE变大，谱线强度比呈上升，在ΔE=2 eV，T=3 000 K时谱线强度比最大；并且谱线强度比相对波动对ΔE和T敏感，ΔE趋近于零时相对波动变小，T对谱线强度比相对波动影响变化不大，整体趋势平稳。在T=10 000 K时，ΔE<0相对波动比ΔE>0时小，因此理论上优先选择ΔE<0的谱线对。通过理论分析得出|ΔE|越接近于零，谱线强度比相对波动越小。实验装置中采用工作波长1 064 nm，脉冲能量85 mJ，重复频率1 Hz，脉冲宽度13 ns的Nd∶YAG脉冲激光诱导击穿样品；采用工作波长200～975 nm，光学分辨率优于0.05 nm的Andor公司Mechelle 5000光谱仪，配合Andor New iStar型号ICCD采集光谱；利用激光诱导铁基合金等离子体光谱进行验证。实验中，以Fe为内标元素，Cr和Mn为分析元素。筛选NIST谱线库中跃迁概率在106以上的谱线，并优先选择共振线能级差相近的非共振线进行对比分析。结果表明，选择激发能级相近或波长相近的谱线作为分析谱线的原则有一定的局限性。对于Cr和Fe，|ΔE|在0.14和1.51 eV时得到的谱线强度相对标准偏差(RSD)分别为6.7%和4.6%，其谱线强度比理论值和实际值之差分别为1.14和0.59；|Δλ|在11.7和50.8 nm时得到的RSD分别为6.3%和4.4%，其谱线强度比理论值和实际值之差分别为1.69和0.62。分析表明，相比于波长差，激发能级差对Cr/Mn相对波动影响较大。分析元素Cr/Mn与内标元素Fe波长差绝对值不断增大，RSD反而不断减小；在1.50 eV和90 nm较大约束范围内，|ΔE|大的谱线得到的谱线强度比相对波动相对较小，Cr和Fe的RSD最大相差为2.06%；|Δλ|大的谱线得到的谱线强度比相对波动相对较小，Cr和Fe的RSD最大相差为1.35%。由以上实验结果得出，在实际选择分析谱线时，尽量选择激发能级和波长相近的谱线原则有一定的局限性。|ΔE|或|Δλ|大的谱线得到的RSD较小，选择谱线强度比理论值和实际值最接近的谱线可以作为谱线选择依据。另外，选择谱线强度比理论值和实际值最接近的谱线，可以降低谱线强度比相对波动。     

乙醚溶液荧光光谱特性及其机理研究

研究了低浓度乙醚水溶液在紫外光激励下的荧光光谱,以及其荧光特性随激发光波长和乙醚溶液浓度改变的变化规律,并对其产生机理和谱线特性进行了分析和探讨。结果显示,乙醚溶液在306 nm附近出现明显的荧光峰,其最佳激励波长为245 nm,且在292 nm处还有次峰出现。激发光波长改变时,相应的荧光峰值位置基本不变,且荧光峰的强度随激发光波长的变化呈高斯分布。荧光次峰和主峰的强度产生竞争。随浓度增加,306 nm处的荧光强度线性增强,当增至7%后,发生浓度猝灭,强度线性减弱。研究结果将为检测有毒、麻醉物质——乙醚的浓度及纯度等提供参考。     

口红的荧光和拉曼光谱特性的研究

人们消费方式的变化促使电商崛起,美妆市场呈爆发式增长,口红产品的安全成为关注焦点。面对品牌口红真伪问题,市场检测化妆品方法单一,对品牌口红的特征无针对性。采用三维荧光技术和共聚焦拉曼技术对某品牌真假口红的光谱性质进行了研究。三维荧光光谱显示五组口红均存在激发光峰值波长为320 nm左右,发射峰波长在372 nm附近的荧光（Ⅰ区）。A1,A2,A3,B1,B2和B3这6个样品中,激发光峰值波长为230 nm时会发出中心波长在400 nm左右的荧光,而在A4,A5,B4和B5这4个样品中,激发光峰值波长红移到250 nm左右,其荧光发射峰也发生了相应的红移,到450~470 nm（Ⅱ区）。此外,A5还存在激发光峰值波长550 nm,发射峰在590 nm附近的荧光;B1还存在270 nm激发,292 nm左右发射的荧光峰（Ⅲ区）。采用荧光强度相对法来定量分析,若都以Ⅰ区的荧光强度为1,口红不同色号间、同色号真假口红间的Ⅱ区和Ⅲ区的相对荧光强度显著不同。拉曼光谱显示正品口红中存在TiO₂的振动峰,也还存在大量的C-C,C-N,-CH₂和-NH₂等有机化官能团的振动特征峰。相比于正品口红,部分假口红中还存在四个特异性的振动峰,分别是228,447,609和1 090 cm-1,这与Fe₂O₃的拉曼峰位吻合。实验结果表明口红不同色号间、同色号真假口红之间均存在着明显的光谱差异,利用口红光谱的指纹特性可实现对真假口红的鉴别。     

银纳米颗粒对胆固醇荧光的增强效用研究

在传统荧光光谱技术的基础上,结合金属纳米颗粒的增强荧光技术,探索提高荧光光谱技术检测人全血溶液中胆固醇含量的精度和分辨率的方法。实验研究方面,采用波长为407 nm的激光作为激发光,照射加入一定量银纳米颗粒作为荧光增强剂的人全血溶液,研究了银纳米颗粒对人全血溶液在可见光波段的荧光增强作用。结果表明,胶体状态的银纳米颗粒可以显著增强低浓度的人全血溶液荧光光谱的强度,且不同位置荧光发射峰的荧光增强效率随银胶加入量的增加均呈现先增后减的趋势,但不同峰位置的最强增强效率对应的银胶加入量不同。理论分析方面,根据实验结果及胆固醇分子和银纳米颗粒在溶液中的分布情况,建立了分子间距模型,并根据模型计算得出胆固醇分子和银纳米粒子之间的最佳增强荧光效果间距在12.19～25 nm范围内,这个结果和其他文献中的理论值吻合较好。综上所述,使用银纳米颗粒可实现全血溶液荧光的增强,研究结果为提高检测血液中多种物质的灵敏度和精度提供了有价值的参考作用。     

百菌清残留检测及其与中药相互作用荧光光谱研究

固定激发波长320 nm,对不同浓度百菌清药液进行荧光光谱实验,发现在352和366 nm处有明显特征峰,随着药液浓度降低,366 nm肩峰逐渐消失,而352 nm特征峰保持稳定;对百菌清浓度和所得发射光谱荧光强度(352 nm)进行指数函数回归分析,相关系数为0.999,实验结果与荧光强度-浓度理论计算公式相符合;对低浓度药液浓度和荧光强度进行线性拟合,其百菌清残留预测模型函数相关系数为0.995,最低检出限为0.018 8 μg·mL-1,定量极限值为0.062 7 μg·mL-1,线性范围为0.062 7～28.45 μg·mL-1。通过对中药材黄芪和枸杞与百菌清混合体系的荧光光谱进行研究,发现两种中药材对百菌清荧光强度都有较强的衰减,表明它们都和百菌清发生了相互作用。经过分析计算,黄芪和枸杞的衰减率分别为88.5%和99.7%,对其建立强度衰减模型函数,相关系数分别为0.994和0.997。研究结果为利用荧光光谱检测百菌清残留提供了实验依据,表明可以采用荧光光谱方法直接对百菌清农药残留进行检测,相关参数值满足检测要求标准,这为进一步利用荧光光谱检测该农药在果蔬中的残留具有重要的参考价值。同时发现药食同源类中药材枸杞和黄芪都能对百菌清荧光特征峰强度产生显著衰减,这为研究利用药食同源类中药材降解农药残留提供了新的研究思路。