基于稳健统计的新鲜乳腺组织拉曼光谱分析

采用便携式拉曼光谱仪对新鲜乳腺正常组织、良性组织和恶性组织进行检测,通过稳健统计方法对拉曼光谱数据进行分析处理,建立乳腺组织拉曼光谱标准图谱,根据标准图谱特征峰归纳3类组织的主要区别和特征.在3类乳腺组织中,正常组织有明显的脂类特征峰(1078,1297,1437,1653,1746 cm-1),而在良性和恶性组织中则出现了较明显的蛋白特征峰(1259,1530,1650 cm-1),正常、良性和恶性组织的主要区别集中在1340和1534 cm-1处,应归属为蛋白和类胡萝卜素,这一结果并不能由经典统计方法得出.基于稳健统计建立的新鲜乳腺组织拉曼光谱标准图谱为构建数学模型来鉴别乳腺病灶的性质奠定了基础.     

食品中苏丹红Ⅰ和辣椒红的表面增强拉曼散射(SERS)光谱与激发-发射矩阵荧光光谱鉴别

利用表面增强拉曼散射(SERS)光谱及激发-发射矩阵(EEM)荧光光谱对食品中非法添加剂苏丹红Ⅰ和合法食品添加剂辣椒红进行了定性分析和检测. SERS光谱结果表明, 苏丹红Ⅰ在低波数区域分子的扭转振动信号增强比较明显; 而辣椒红在1521和1158 cm^-1处拉曼信号增强效果比较明显; EEM荧光光谱结果表明, 苏丹红Ⅰ的乙醇溶液在P₁(λ_ex=285 nm, λ_em=345 nm)和P₂(λ_ex= 335 nm, λ_em=548 nm)处有2个明显的荧光特征峰; 而辣椒红的乙醇溶液有3个特征荧光峰, 分别为P₁(λ_ex=545 nm, λ_em=580 nm), P₂(λ_ex=560 nm, λ_em=665 nm)和P₃(λ_ex=608 nm, λ_em=672 nm).     

Au-Ag三角纳米环单层膜的原位转化制备及 SERS效应

利用模板牺牲氧化还原反应将自组装在基片上的三角板银纳米粒子(边长约为79.2 nm)与氯金酸溶液作用进而原位转化形成三角纳米环. 通过紫外-可见(UV-Vis)光谱实时监测基片上银三角板纳米粒子在反应不同阶段的消光特性; 扫描电子显微镜(SEM)显示了银三角板纳米粒子转化过程的形貌变化; 利用X射线光电子能谱(XPS)对其成分进行分析. 表征结果表明, 三角纳米环的成分为Au-Ag合金或复合物; 随着基片与氯金酸溶液作用时间的增加, 自组装膜的表面等离子体共振峰逐渐红移; Au-Ag三角环状纳米粒子的平均壁厚度从29.3 nm缩小至16.2 nm. 以4-巯基苯胺(4-ATP)为探针分子研究了该Au-Ag三角环状纳米粒子单层膜的表面增强拉曼(SERS)活性. 自组装单层膜基底的SERS信号随着Au-Ag三角纳米环平均壁厚度的增加逐渐增强.     

高压诱导有机CT共晶荧光发射原位可调控性的光谱研究

有机电荷转移(CT)共晶是通过给体(D)与受体(A)分子之间的CT作用形成具有特定结构的分子有序组合体,其带隙较窄便于调控,表现出新颖各异的光学性质。最近该课题小组利用高压对顶砧技术,对有机CT共晶材料9ACA-TFP的荧光发射进行原位持续调控~([1])。与传统基于合成或掺杂法来调控有机共晶体荧光发射相比,通过压力刺激有机CT共晶的荧光发射,其方法简单有效且实现了对荧光发射的原位持续调控。基于此研究,为了揭示有机CT共晶在高压下荧光调控机制的共性和规律,以TFP(2,3,5,6-四氟对苯二甲腈)为接受体,设计合成具有蓝色发光CT共晶系列,通过压力刺激对有机CT共晶材料体系的荧光发射进行了原位持续调控,并利用光谱学技术手段(紫外及拉曼)监控调控过程中给受体间CT作用的变化,讨论了变压力对有机共晶给受体间分子间相互作用的敏感性及可控性。     

半导体纳米材料作为表面增强拉曼散射基底的研究进展

在总结半导体纳米材料作为表面增强拉曼散射(SERS)基底的一些相关研究工作的基础上, 讨论了半导体纳米粒子SERS基底的增强效应与纳米材料的种类、尺寸的相关性; 对半峰宽、激发波长进行了分析, 并对半导体纳米材料作为SERS基底时, 化学增强、电磁增强、纳米半导体缺陷和激子波尔半径的影响等进行了阐述.     

多模态近场耦合光场激励SERS——表面分析的新方法

原位探测表/界面上的分子水平信息是认识表/界面上各种物理化学过程的关键。表/界面具有复杂性、多样性、高活性和各向异性。因此,对发生于表/界面二维高能态空间的原子/分子水平动态过程研究面临着巨大挑战。研究将探索一类用于表/界面拉曼光谱分析的多共振模式耦合的新型拉曼光谱激励和探测技术。针对表面/界面体系表征的苛刻要求,建立多模态近场耦合的新概念增强模式。从SERS电磁机理出发实现入射光场/散射光场的高效调控,用于表/界面拉曼光谱高品质激励和探测,满足表/界面研究的灵敏度、空间分辨率、能量分辨率、时间分辨率、无损等要求。     

结合微液滴技术与SERS光谱的单细胞分析方法

单细胞分析是目前一直备受关注的领域,通过对细胞群体中分离出来的个体细胞的研究来解释细胞的生理过程。单细胞的SERS检测也是近些年被关注的新领域,SERS检测单细胞的方法有几种,其中包括封片固定含有SERS底物的死细胞~([1])以及单个活细胞的SERS检测~([2])等。由于微流控技术具有高度集成、生成液滴的体积、速率可控等优势已经被应用于化学,生物学和纳米技术等的分析检测中~([3])。本研究结合微液滴技术与表面增强拉曼光谱,建立了原位检测单个细胞的方法,用于检测单个细胞表面的唾液酸(SA)。将Ag-MPBA纳米生物探针与细胞表面的唾液酸(SA))结合,通过细胞结合探针个数以及光谱的SERS信号强度,识别正常细胞系与癌细胞系以及同种细胞系的单个活细胞表面的唾液酸(SA)含量的差异。     

基于SERS研究光动力治疗中的癌细胞损伤

光动力治疗(PDT)是一种涉及光及光敏剂(光敏药物)与分子氧结合用于诱导细胞损伤或死亡的光化学治疗方法~([1]),因对正常细胞器官损伤轻微而被广泛应用。其过程是用特定波长光照射癌变部位,使选择性聚集在癌变部位的光敏药物活化,从而引发光化学反应破坏癌细胞。表面增强拉曼光谱(SERS)作为分子振动光谱技术,具有灵敏度高、检测速度快、无损及免标记等优点。基于此,本研究设计构筑一种基于靶向细胞器的等离激元探针,用于选择性获得特定细胞器的SERS光谱,通过SERS对光动力治疗过程中的细胞损伤进行分析,为光动力治疗机制提供评价依据。     

（E）－2－甲基－1，3－戊二烯的振动光谱及其稳定构象的研究

记录了（Ｅ）－２－二甲基－１，３－戊二烯的固、液、气态ＦＴＩＲ光谱（４００～４０００ｃｍ~（－１））和固、液态Ｒａｍａｎ光谱（５０～４０００ｃｍ~（－１）），观测了６８５及６５８ｃｍ~（－１）谱线的变温ＦＴＩＲ光谱（－７３～１０℃）．对所得谱图进行的指认分析发现，该化合物存在两种单键旋转构象异构体ｓ－ｔｒａｎｓ和ｓ－ｃｉｓ，由变温ＦＴＩＲ光谱峰强度随温度的变化得到这两种构象互变的ΔＨ~０和ΔＳ~０。