光镊拉曼光谱技术检测结肠癌细胞的研究

使用激光光镊拉曼光谱分析系统,测量了结肠癌病人的3种不同细胞的拉曼光谱。实验结果显示结肠癌细胞和正常细胞的拉曼光谱有明显的差异,这种差异可以由1002cm^-1和1300cm^-1处的峰值参数来标示。与正常细胞比,结肠癌细胞在1350cm^-1,1458cm^-1,1576cm^-1,1662cm^-1处的强度增加,表明在结肠癌组织细胞中核酸含量增加。在1300cm^-1,1442cm^-1,1647cm^-1,1739cm^-1处的强度减小,表明在结肠癌组织中脂类的含量减少。     

古代碳化稻谷的微结构特征研究

对古代碳化稻谷进行了高分辨电子显微镜、X粉晶衍射和激光拉曼光谱研究。高分辨电子显微像表明它为芳层石墨。一级激光拉曼光谱D峰波数为1371.4—1386．4cm^-1,多大于1370cm^-1;O峰波数为1600.7—1610．4cm^-1。根据拉曼光谱D／D O面积比计算碳化稻谷的La为5．4-14．1nm,这与高分辨电子显微像观察结果相一致。     

珍珠层的FTRaman光谱特征

采用傅里叶变换拉曼光谱（FT-Raman）对我国三角帆蚌贝壳珍珠层及其在150℃处理1至15h不等后的样品进行了研究，并与相应的激光拉曼光谱进行了对比，结果表明，两类拉曼光谱均能观察到珍珠层中无机相文石的特征拉曼峰，但各身的相对强度稍有不同，FT-Raman光谱中可观察到两个有机质的拉曼峰，位置为1507cm^-1和1127cm^-1，它们在加热6h后消失，这与激光拉曼光谱可观察到类胡萝卜素的拉曼峰明显不同，此外，FT-Raman研究证实在150℃加热即使长达15h，珍珠层中的文石依然未发生相变。     

氨合成铁催化剂上化学吸附物种的in—situ FTIRYUO

应用原位傅里衰变换红外光谱方法，分别在400－450℃、常压、高空速（12000－14400h.s.v.g.)的H2、N2／3H2或N2气氛的动态条件下，检测了双促进氨合成铁催化剂上的化学吸附物种，并分别在D2、N2／3D2或^15NH3/H2 气氛中，进行了常规同位素验证实验，结果，催化剂表面的主要含氮化学吸附物种是分子态的N2，ad,其v(N-N)=2036cm^-1(s),2012cm^-1(w)和1935cm^-1(w)，而不是原子态的Nad，其v(Fe-N)=1087cm^-1(vw),和NHad，其v(Fe-N)＝886cm^-1(vw)，表面有相当量的化学吸附氢存在，其v(Fe-H)=2056cm^-1(s),1950cm^-1(ms),1931cm^-1(m),1902cm^-1(w),915^-1(s，桥式）等，作为与报道过的激光拉曼光谱的互补研究，本结果支持了以缔 合式途径为主、解离式途径为次的平行竞争缔合式合成氨催化反应机理。     

超痕量分子的绝对拉曼散射强度测量及计算方法

总结了超痕量分子的绝对拉曼散射强度的测量计算方法,证明了基于液芯光纤技术运用内标法测量计算超痕量分子的绝对拉曼散射强度的可行性,应用Teflon-AF光纤测量了浓度低至10-9mol水中Beta-胡萝卜素的共振拉曼光谱,根据内标法计算了其C=C伸缩振动模的绝对拉曼强度.     

芳香性与环伸缩振动拉曼光谱相关性的理论研究

本研究采用密度泛函理论B3LYP方法对芳香性分子LnHn(L=C、Si、Ge,n=3~8)进行几何优化及NICS和拉曼光谱的计算,进而计算其环伸缩振动拉曼光谱频率与NICS数值间的相关系数,并以C6H6为例进行了环伸缩振动拉曼光谱理论计算值与实验测定值间一致性的比对研究。研究表明,C6H6的环伸缩振动拉曼光谱理论计算值与实验测定值相对误差在1.8%以内,LnHn(L=C、Si、Ge,n=3~8)系列芳香性分子的芳香性大小判别指标NICS理论计算值与其环伸缩振动拉曼光谱频率理论计算值间存在高度正相关,即芳香性越大,其环伸缩振动频率也越大。预测可通过测定芳香性物质的环伸缩振动A1′或A1g拉曼光谱频率的大小来实现对其芳香性大小的实验定量测定。     

α—呋喃丙烯酸酯的红外光谱特征及其构型

总结和归属了α－呋喃丙烯酸酯红外光谱的主要特征，1．呋喃环3个特征吸收谱带如下：①环C－H和骨架伸缩振动频率分别为3130和1560、1480、1391cm^-1; ②不中C－O－C键对称和不对称伸缩振动频分别为1075和1210cm^-1; ③环C－H面外弯曲振动和环弯曲振动频率分别为885和750cm^-1.2,C=C键伸缩捱动频率为1641cm^-1；在973cm^-1显示反式＝C－H面外变角振动的特征频率。3．羟基伸缩振动频率为1713 ^-1,1305,1262矣1165cm^-1为α，β－不饱和酯中C－O－C键对称与不对称伸缩振动的3个强吸收峰。     

BMSCs分化为NCs的拉曼光谱研究

分离培养大鼠BMSCs并诱导分化为NCs,应用拉曼光谱仪测定两种细胞的光谱,分析细胞内部蛋白质、核酸、脂类等含量、构象和构型变化.结果发现,骨髓间充质干细胞的拉曼光谱与神经细胞之间存在较大的差异.表现为：646 cm-1处和719 cm-1处的拉曼峰在神经细胞内消失;神经细胞在1 603 cm-1处出现新的拉曼峰,归属为苯丙氨酸和酪氨酸的C—C弯曲振动;1 738 cm-1处拉曼峰在神经元样细胞中频移到1 746 cm-1处.试验表明拉曼光谱有望成为鉴别BMSCs与NCs的一种有效新方法.     

C_(70)振动的红外和拉曼活性

本文从C70原子团簇的对称性出发，计算了C70振动模的对称性分类，求出了C70振动基频的红外和拉曼活性，为实验上观察C70红外和拉曼光谱提供了一个依据。     

产聚β-羟基丁酸芽孢杆菌的拉曼光谱快速筛选研究

【目的】探索快速筛选产生物塑料聚β-羟基丁酸(PHB)芽孢杆菌的光学手段,以期筛选到以葡萄糖或蔗糖为发酵底物的高产PHB优良菌株。【方法】应用拉曼光镊技术快速收集分离株的单个细胞拉曼光谱,分析其光谱特征。【结果】基于拉曼光谱特征峰可快速辨别细胞类型和细胞PHB含量,菌落细胞的PHB拉曼信号强度与菌株的PHB发酵能力有相关性;从不同土壤样品中分离的菌株,45%以上具有产PHB的能力,其中S-C-2菌株在3%蔗糖下PHB最大产量为5.27g/L,PHB占细胞干重70%;拉曼光谱监测发酵过程显示,不同发酵阶段发酵液的PHB总含量与单个芽孢杆菌细胞1732cm~(-1)峰的平均信号强度线性相关。【结论】拉曼光谱可以简单快速分选产PHB的芽孢杆菌,实时监测PHB发酵进程。     

Single-cell discrimination based on optical tweezers Raman spectroscopy

The ability to discriminate between single cells in a label-free and noninvasive fashion is important for the classification of cells, and for the identification of similar cells from different origins. In this paper, we present the Raman spectroscopy-based identifi- cation of different types of single cells in aqueous media, and discrimination between the same types of cells from different donors using a novel Laser Tweezers Raman Spectroscopy (LTRS) technique, which combines laser trapping and micro-Raman spectroscopy. First, we measured the spectra of individual living human erythrocytes, i.e. red blood cells, and leucocytes (U937 cancer cells). High-quality Raman spectra with low fluorescence were obtained using a home-LTRS apparatus and 20 cells were measured for each cell type. The smoothing, baseline subtraction, and normalization of the data were followed by a principal components analysis (PCA). The PCA loading plots showed that the two different types of cells could be completely separated based only on the first component (PC1) (i.e. the peaks at 1300 cm1 ); the discrimination accuracy could therefore reach 100%. More than 50 spectra were taken for each erythrocyte obtained from the four healthy volunteers. The average discrimination accuracy was 84.5% for two random individuals taken from the four volunteers, according to the first and second PCs. This work demonstrates that LTRS is a powerful tool for the accurate identification and discrimination of single cells, and it has the potential to be applied for the highly sensitive identification of cells in clinical diagnosis and medical jurisprudence.     

PS激光泵浦高压H_2的受激喇曼散射研究

利用脉宽20ps、脉冲序列能量约40mJ的锁模Nd:YAG线偏激光泵浦高压氢,在365至605nm范围内获得的70余条受激喇曼散射(SRS)谱线.经分析,这些谱线分别与氢的振动喇曼频移4156cm~(-1)和4144.2cm~(-1)的一些反斯托克斯(AS)谱线及由它们激励产生的各阶转动SRS谱线(转动喇曼频移为587cm~(-1))相对应.     

Spin dynamics characteristics of nitrogen vacancy spins in diamond films using enhanced Raman shift with spin microscopy

The diamond films were deposited on a Si substrate with chemical vapor deposition MCVD using methanehydrogen gas.Raman active phonon and sp~2/sp~3 ratio in diamond/Si(100)films were investigated by Raman spectra in the difference scattering configurations.Furthermore,the Raman scattering spectrum of diamond/Si(100)hetero-junction was measured with different thickness to investigate the spin dynamics of nitrogen vacancy spins.The Fluorescence scanning microscopy indicated that nitrogen vacancy center electron spin was coupled to the host nitrogen nuclear spin by the electron spin resonance.The strong peak of 1332 cm~(-1)displayed the F_(2g)symmetry of diamond,while the broad E_(2g)mode peak of 1550 cm~(-1)was a broad band G mode,and 1150 cm~(-1)peak corresponded to the nano-diamond and disordered graphitic carbon form with disordered SP~2 hybridization.The Raman spectra of the diamond films were observed as a function of the residual stress,crystal size and their orientation.The peaks of 1132 cm~(-1)and 1480 cm~(-1)were associated with hydrogen bonding.The transport of diamond exhibited sp~3 spin related effect.The diamond/Si(100)PDOS is the results of spin-related couple of sp~3,p and d orbital hybridization.The spin dynamics was achieved by the orbital competition,strong crystal field and charge order.     

酿酒酵母孢子萌发的激光镊子拉曼光谱研究

【目的】在生理状态下利用激光镊子拉曼光谱系统对单个酿酒酵母孢子萌发过程进行实时监测,探讨掩盖在群体平均信息下的个体生命信息。【方法】将葡萄糖溶液加入酿酒酵母孢子悬液中诱导孢子萌发,在孢子萌发过程中每隔30min取样并利用激光镊子拉曼光谱系统测定单个酵母孢子的拉曼光谱。【结果】单细胞实时平均拉曼光谱可显示孢子萌发过程中细胞内生物分子的变化:萌发期内分别归属于DNA、蛋白质的722cm-1,1006cm-1峰的峰高基本不变,随后在生长期上升明显,说明生长期胞内开始大量复制DNA,并合成蛋白质;归属脂类的1751cm-1峰的减弱趋势明显,可能是胞内脂类物质消耗造成的。整个萌发生长过程中,源自葡糖糖和海藻糖的858cm-1,908cm-1,1084cm-1,1118cm-1等峰强度先下降后上升,表明在适宜的生长条件下,海藻糖可能转化为单糖被细胞吸收利用,当营养物质逐渐被消耗时,细胞会再次累积海藻糖以抵抗外界不利条件。【结论】激光镊子拉曼光谱技术可反映胞内生物大分子的活动规律,获知单个酵母孢子萌发过程中物质变化的丰富信息,是探索单个活细胞实时生化变化的有效工具。     

密度泛函方法研究meso-四苯基卟啉(H2TPP)分子的拉曼光谱

利用密度泛函(DFT)方法计算了m eso-四苯基卟啉(H2TPP)的拉曼活性振动频率.将计算频率乘以因子0.971进行校正,所得结果与实验数据相比,均方根误差小于7.3 cm-1.根据理论计算,参考对卟吩的研究结果,对实验观察到的m eso-四苯基卟啉分子的拉曼振动光谱进行了指认.     

UV胁迫酵母细胞凋亡过程的拉曼光谱研究

【目的】了解UV诱导酵母细胞发生凋亡过程中生物大分子的变化及细胞凋亡的分子机制。【方法】应用单细胞激光光镊拉曼光谱技术(LTRS),实时研究酵母细胞凋亡过程中拉曼光谱强度的动态变化,分析单个细胞凋亡过程的生理生化变化。【结果】致死剂量UV照射酵母细胞后,细胞发生凋亡。对于群体细胞,归属于核酸的1085cm-1,1300cm-1,蛋白质的850cm-1,1440cm-1,1604cm-1,1650cm-1和脂类的1085cm-1,1300cm-1,1440cm-1拉曼峰强度都随凋亡时间的延长而降低,反映酵母细胞在凋亡过程中,细胞内核酸、蛋白质、脂质等大分子物质的含量随时间变化逐步减少;1604cm-1下降幅度最大,到凋亡后期下降60%,反映细胞凋亡过程中能量代谢受阻,呼吸产能活力下降,推测与麦角固醇结构与功能改变有关。单个细胞凋亡过程动态的光谱变化显示,归属于蛋白质等生物大分子的光谱强度也呈下降趋势,但是在90~120min和125~167min时间段里,850cm-1,1085cm-1,1300cm-1,1440cm-1和1665cm-1拉曼峰强度出现恢复性的上升和下降过程,说明群体细胞平均后的光谱数据信息,掩盖了个体细胞凋亡过程中一些信息的变化,群体细胞的结果不能完全反映个体细胞真实的生理状态。【结论】LTRS基于单个细胞水平上的研究,能更直接、真实地反映UV胁迫下细胞内生物大分子变化的动态信息。     

拉曼光谱在玉石无损鉴别中的应用

通过对软玉及相似玉石蛇纹石玉、石英岩玉、大理岩玉、白色玻璃的拉曼光谱进行测试与研究,得到软玉具有由Si-O振动引起的特征拉曼位移672,930,1 057 cm~(-1);蛇纹石玉具有由Si-O振动引起的特征拉曼位移678 cm~(-1)和1 041 cm~(-1),由Mg-O引起的特征拉曼位移369 cm~(-1);石英岩玉具有由Si-O振动引起的特征拉曼位移460 cm~(-1);大理岩玉具有由CO_3~(2-)引起的特征拉曼位移1 080 cm~(-1);白色玻璃具有特征拉曼位移1 353 cm~(-1).根据拉曼位移的位置和强度,可无损、快速、有效地区分软玉、蛇纹石玉、石英岩玉、大理岩玉、白色玻璃.     

水溶液中的环状DNA超螺旋空间构象

质粒DNA水溶液的喇曼光谱研究表明,854和1-083-cm-1特征峰反映了DNA主链骨架三级结构的振动状态;表征脱氧核糖中C-C伸缩振动的969-cm-1峰,其相对强度值介于线性DNA在水溶液和在纤维状态下所得数值之间(0.46＜0.83＜1.10);DNA中胸腺嘧啶的堆积反应活性增加,A-T间氢键能减弱.这些参数是辨认环状DNA分子三级结构的有效依据.     

三价金属铊与配体邻啡咯啉和8-羟基喹啉络合物的合成及结构表征

合成了新的三价金属铊与配体邻啡咯啉(Phen)和8-羟基喹啉(Oxine)的络合物,并应用多核核磁共振(1H,13C和205Tl)渡谱和振动光谱,系统地对所合成的络合物进行了溶液和固相的表征.204T1核磁共振波谱表明,单配体络合物[T1(phen)] 3+,双配体络合物[T1(phen)2] 3+和三配体络合物[T1(phen)3] 3+以化学平衡的形式存在于二甲基砜(DMSO)和乙腈(CH3CN)溶液中.并在DMSO溶液中,测定了三配体络舍物[T1(phen)3] (ClO4)3 (1)和四配体络舍物ETl(oxine)4] (ClO4)3(2)的1H和13C NMR谱,其自旋-自旋耦合常数(T1(I=1/2)-13C和Tl(I=1/2)-1H)均被观测到.从二维共振谱(13C-1H COSY图谱),四配体络合物FTl(oxine)4] 3+中C-H联结和其复杂的自旋-自旋耦合1H NMR图谱均被明确地归属和指认.紫外-可见光谱表明配体到金属的电荷转移吸收谱(LMCT)分别为315 nm(ε=1.65×103mol-1·cm-1)(1)和375 nm(ε=7.48×103mol-1·cm-1)(2).由此可见,三价铊与配体邻啡咯啉(Phen)和8-羟基喹啉(Oxine)均都生成了稳定的络合物.