分选特殊产物微生物的喇曼光谱法

以微生物油脂和类胡萝卜素为目标产物,通过对比目标产物与普通酵母的喇曼光谱,选择喇曼光谱的1 440 cm－1谱带与1 602 cm－1谱带的信号强度比值I1440/I1602作为油脂的特征标记,选择I1157/I1654或者I1520/I1654作为类胡萝卜素的标记,采用780 nm的激光俘获、收集酵母细胞的喇曼光谱,编写VB计算机程序,实时在线识别,通过光镊的操控,筛选产类胡萝卜素酵母和油脂酵母.经细胞培养和喇曼光谱检测验证了筛选结果.为筛选有经济价值的微生物提供了一种简单快捷的创新方法.     

化学计量学结合拉曼光谱在生物材料检测中的应用

综述化学计量学结合拉曼光谱在生物材料检测中的应用。报道利用基线校正方法(导数、曲线拟合、小波变换)、归一化方法(矢量归一化、峰高归一化)、复合预处理等方法,可以提高信噪比,恢复失真的信号,实现谱图峰位的正确识别;基于主成分分析、偏最小二乘、聚类分析、目标因子分析、人工神经网络、支持向量机等算法构建化学计量模型,利用模型对拉曼光谱定性或定量分析,分别得到可信的结果;提出未来化学计量建模的方向。     

基于单细胞拉曼光谱技术的葡萄球菌黄素生物合成分析

利用光镊拉曼光谱技术研究吲哚对金葡菌细胞中葡萄球菌黄素合成的抑制作用以及色素含量在分批培养过程中的动态变化。收集经不同浓度吲哚(终浓度为0,0.2,0.6,0.8,1.2和1.5 mmol/L)处理后的以及不同培养时间的金葡菌单细胞的拉曼光谱,以光谱1523 cm-1峰强度表征色素含量,并与紫外可见分光光度法得到的结果进行比较。结果表明,细菌拉曼光谱1523 cm-1峰强度与分光光度法测得的色素含量有良好的线性关系,相关系数达0.9772;群体和单细胞水平的光谱数据均表明,吲哚可剂量依赖性地抑制葡萄球菌黄素的合成,色素含量降低幅度超过70%;在分批培养中细菌色素含量在对数生长中期(12 h)达到最大值,各个时间点的群体内部细胞间色素含量的异质性较小,RSD在39.2%~61.1%之间。本研究表明光镊拉曼光谱技术是一种在单细胞水平分析葡萄球菌黄素含量的可靠方法。     

利用拉曼光谱分析顺铂诱导的胃癌细胞凋亡

利用激光拉曼光谱对顺铂诱导的胃癌细胞凋亡进行分析,胃癌细胞SGC7901经10 μg·mL-1顺铂处理24, 48, 72 h后,一部分用于荧光染色,另一部分用扫描方式收集细胞的拉曼光谱。光谱结果依次经背景扣除、平滑、归一化、基线校正、峰拟合等方法预处理。荧光染色结果显示对照组细胞核染色均匀,而药物处理72 h后,核碎裂,呈致密浓染。拉曼光谱结果显示顺铂处理24, 48, 72 h后,与核酸及蛋白质相关的峰均有降低,其中783, 1 002, 1 343 cm-1峰72 h后依次降低为初始值的52%,64%,76%,表明顺铂能够诱导胃癌细胞凋亡,凋亡细胞内核酸和蛋白质含量降低。以上结果说明,拉曼光谱能提供生物细胞内物质变化的丰富信息,是实时检测细胞凋亡过程的有效手段。     

基于PCA和BP网络的地中海贫血红细胞拉曼光谱判别

应用激光镊子拉曼光谱(LTRS)技术,俘获单个红细胞并收集其拉曼光谱.将主成分分析(PCA)算法和反向传播BP网络预测模型相结合,进行地中海贫血(简称地贫)红细胞类型的判别.PCA结果显示,正常对照与中间型α-地贫(HbH-CS)基本可区分,但正常对照与重型β-地贫,HbH-CS与重型β-地贫间差异不明显.将归一化处理的前5个主成分进行BP网络训练及预测,结果发现,正常对照与HbH-CS间预测正确率高达97.90%,正常对照与重型β-地贫,HbH-CS与重型β-地贫间预测正确率分别为90.72%和86.28%.该结果与平均拉曼光谱及主成分分析结果基本吻合.取不同的实验条件下收集的光谱进行同样的分析,3种组合的预测正确率略有不同,分别为95.28%,92.08%,91.85%,但呈现基本相同的规律.