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拉曼光譜潛力無限 應(yīng)用領(lǐng)域再添佳績
2018年05月22日 14:35:31
來源：中國化工儀器網(wǎng) 作者：WYQ 點擊量：7682
因具有無損、便捷、高速、穩(wěn)定等優(yōu)點，拉曼光譜技術(shù)在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域備受推崇。當(dāng)前，該技術(shù)已在食品安全、生物醫(yī)藥、分子結(jié)構(gòu)研究、化工、考古及文物鑒定等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在研究人員的潛心研究下，拉曼光譜技術(shù)越發(fā)成熟，應(yīng)用領(lǐng)域更為深入。
【中國化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點】因具有無損、便捷、高速、穩(wěn)定等優(yōu)點，拉曼光譜技術(shù)在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域備受推崇。當(dāng)前，該技術(shù)已在食品安全、生物醫(yī)藥、分子結(jié)構(gòu)研究、化工、考古及文物鑒定等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在研究人員的潛心研究下，拉曼光譜技術(shù)越發(fā)成熟，應(yīng)用領(lǐng)域更為深入。
位移差分拉曼光譜技術(shù)取得突破
信號弱和易受干擾可謂限制拉曼技術(shù)應(yīng)用的大問題。為突破這一瓶頸，研究人員提出了位移差分拉曼光譜技術(shù)(SERDS)。然而，貌似理想的技術(shù)在實際應(yīng)用過程中依然存在不少問題，比如測量過程中的數(shù)據(jù)偏差、算法選擇等。
近期，南京簡智儀器設(shè)備有限公司(以下簡稱：簡智儀器)發(fā)布了國內(nèi)首款便攜式差分拉曼光譜。簡智儀器在位移差分拉曼光譜技術(shù)上研究多年，作為這一技術(shù)的研究成果，該設(shè)備創(chuàng)新采用了bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，基于任意函數(shù)可以被一個有三層單元的網(wǎng)絡(luò)以任意精度逼近(cybenko1988)這一原理，通過迭代優(yōu)解的方式，將差分、對齊和基線矯正同時完成。這一設(shè)備可用來直接測量高熒光物質(zhì)，大幅提高系統(tǒng)整體的檢測靈敏度和信噪比。同時，它可濾除干擾峰，只保留純凈的拉曼峰，方便研究人員進行理論研究。
拉曼光譜助力表觀遺傳學(xué)快速測序
表觀遺傳學(xué)是遺傳學(xué)研究中為前沿的領(lǐng)域之一，目前使用的表觀遺傳測序方法具有繁瑣、費時、價格昂貴等缺點。5月9日，比利時校際微電子中心(IMEC)發(fā)表公報，言稱該中心成功開發(fā)出了一種能直接讀取單分子DNA堿基的新型光學(xué)納米孔器件，有望用于遺傳學(xué)研究快速測序。
據(jù)介紹，該新型器件運用了表面增強拉曼光譜和納米孔流體技術(shù)。納米流體技術(shù)會驅(qū)動DNA分子穿過表面等離子體納米縫，穿過的瞬間，表面增強拉曼光譜被激發(fā)并“繪制”出堿基分子的“指紋圖”，從而達(dá)到化學(xué)鍵水平的識別。通過表面增強拉曼光譜和納米孔流體技術(shù)的聯(lián)用，這一納米孔器件不僅可以“讀取”DNA編碼，還可以“讀取”堿基的各種化學(xué)修飾產(chǎn)物。這些修飾產(chǎn)物通常攜帶著與表觀遺傳變異相關(guān)的大量信息，并影響著細(xì)胞中的基因表達(dá)，對這些修飾產(chǎn)物進行觀測意義重大。
SERRS技術(shù)應(yīng)用于兒茶酚胺檢測
作為一種重要的針刺效應(yīng)物質(zhì)，兒茶酚胺在生命機體內(nèi)發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前，兒茶酚胺的檢測手段多種多樣，然而，由于其所在環(huán)境復(fù)雜、含量低、易氧化，檢測結(jié)果都不甚理想。近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院智能機械研究所研究員楊良保等人利用表面共振增強拉曼光譜(SERRS)技術(shù)，實現(xiàn)了對血清中兒茶酚胺針刺效應(yīng)物質(zhì)的檢測。
在研究過程中，針對表面增強拉曼光譜(SERS)活性弱的目標(biāo)分子，研究人員使其與拉曼探針結(jié)合，從而顯著提升了目標(biāo)分子的拉曼散射光譜強度。此外，利用算法和SERS指紋識別的優(yōu)勢，就可實現(xiàn)血清中兒茶酚胺物質(zhì)的多組分檢測。進一步利用該功能化基底的Au-0鍵作為內(nèi)標(biāo)信號，即可對低濃度下的兒茶酚胺進行定量檢測。
隨著研究的不斷深入，拉曼光譜技術(shù)漸趨成熟，并逐漸開始在多個領(lǐng)域發(fā)揮作用。如今，各國的拉曼光譜研究進展不斷加快，我們相信，這一無損智能檢測技術(shù)將在更多領(lǐng)域釋放出活力，助推其他研究領(lǐng)域取得豐碩成果。
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