太赫兹时域光谱技术在危险品检测方面的应用

太赫兹波(terahertz, THz, T-ray)是指频率介于0.1～10 THz之间的电磁辐射,在电磁波谱上位于微波和远红外线之间。大多数爆炸物、毒品在此波段有特征吸收。与在公共安全领域检测武器、爆炸物、毒品等危险品的传统方法相比,太赫兹辐射能量低,不会产生电离辐射,也不会引起安全担忧。而且,太赫兹波对于衣物等大多数包装材料有很强的穿透力,对物质的检测可以做到高灵敏、无损伤和远距离,因此在反恐、毒品、安全检测等方面具有显著潜在优势。文章介绍了国内外太赫兹时域光谱技术(terahertz time domain spectroscopy, THz-TDS)在爆炸物及毒品检测方面的研究最新进展;详细讨论了黑索金(RDX)的研究现状,并初步探讨了影响实验结果的几种因素。     

多种糖混合物的太赫兹时域光谱定性及定量分析研究

利用太赫兹时域光谱(terahertz time-domain spectroscopy, THz-TDS)技术研究了D-(-)-核糖、D-葡萄糖、α-乳糖一水合物及β-乳糖在0.3～1.6 THz波段的光谱特性。结果显示THz波对几种糖结构的变化有灵敏响应,在测量波段内有各自特征的THz指纹吸收光谱。利用线性回归技术对含两至四组分混合体系的THz光谱进行定性及定量解析,获得了混合物中各组分含量,相对误差小于7.2%,并就误差产生的原因做了简要分析。实验结果表明THz-TDS技术能够用于材料的定性及定量分析研究,在生物医药的无损检测和质量控制等方面有重要的应用前景。     

太赫兹技术在药物化学研究领域中的应用*

太赫兹(THz)技术及其应用研究近些年发展迅速,许多研究表明该技术在国防安全、信息通信、材料、环境、化学和生物医学等领域有巨大的应用前景。本文就近年来利用太赫兹光谱和太赫兹成像技术在药物化学领域中的应用研究进行综述。介绍了太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）在药物活性成分（Active Pharmaceutical Ingredients, APIs）的检测、异构体的区分、药物的多晶型和假多晶型的鉴别以及混合物的定性与定量分析等方面取得的研究成果和进展;阐述了太赫兹成像技术在分析药物的物理化学性质和包衣膜厚度、密度、结构特性,以及监测产品的一致性和完整性方面的应用优势。此外,还介绍了太赫兹技术在药物动力学研究及药物生产过程分析中的创新性应用研究。     

应用微阵列芯片检测与2型糖尿病相关的单核苷酸多态性

基于三维(3D)寡核苷酸微阵列芯片的荧光检测法, 研制了一种用于筛选能检测2型糖尿病的特定寡核苷酸探针. 使用第4代(G4)聚(酰胺-胺)(PAMAM)树枝状大分子修饰的载玻片为基底, 以氨基修饰的寡核苷酸为固定探针构建3D寡核苷酸微阵列芯片. 采用荧光化合物Cy5修饰的寡核苷酸为检测探针获得荧光信号. 以2型糖尿病易感基因TCF7L2的rs7903146位点为研究对象, 通过对含有16种(8对)寡核苷酸的寡核苷酸文库的筛选, 获得了1对能用于2型糖尿病检测的寡核苷酸探针. 通过单核苷酸多态性和等位基因分析证明, 该寡核苷酸探针对靶标寡核苷酸检测具有高特异性, 并能准确检测低至2%的等位基因频率.     

光诱导富精氨酸多肽修饰的Fe2O3@Au纳米粒子的细胞毒性

以人宫颈癌细胞(HeLa细胞)为对象考察了富精氨酸多肽RRRRRRRR(R8)修饰的金-三氧化二铁壳核纳米粒子(R8-Fe2O3@Au NPs)对活细胞的光毒性. 研究结果表明, 内化后的R8-Fe2O3@Au NPs对活HeLa细胞无显著的细胞毒性, 但在激光照射下则可导致HeLa细胞的凋亡, 表现出很强的细胞光毒性. R8-Fe2O3@Au NPs的细胞光毒性与照射激光波长有关, 并随细胞吞噬的R8-Fe2O3@Au NPs的量、 光照强度和时间的增加而增强.     

次黄嘌呤及其核苷的THz光谱

利用太赫兹时域光谱(terahertz time-domain spectroscopy,简称THz-TDS)技术研究了次黄嘌呤及其核苷在03—16THz波段的光谱特性.结果显示THz波对该碱基及核苷的结构变化有灵敏响应,其中次黄嘌呤在该波段无特征吸收,而其核苷在14THz处有强的指纹特征吸收峰,根据Hartree-Fock模拟计算提示该低频振动来源于嘌呤环与戊糖环的扭摆振动.定量研究的结果表明,在一定浓度范围内所测化合物THz吸收强度与浓度呈线性关系,符合朗伯-比尔定律.利用THz谱成分分析法对次黄嘌呤及其核苷的混合物进行了定量解析,获得了混合物中各成分的含量,相对误差不超过7%,并就误差产生的原因做了简要分析. 关键词： 太赫兹时域光谱 次黄嘌呤 次黄嘌呤核苷 定量分析