异穗卷柏的显微与近红外光谱鉴定研究

对两种不同类型的异穗卷柏(Selaginella heterostachysBaker)药材的外观形态、孢子与茎的显微特征及近红外光谱特征进行了比较研究。结果表明:两类异穗卷柏的植株性状虽有明显不同,但其孢子形态、茎的解剖特征及近红外漫反射光谱特征一致。研究结果为异穗卷柏物种分类与药材鉴定提供了依据。     

半导体型单壁碳纳米管用于近红外二区(NIR-Ⅱ)深层组织光声成像

传统光声成像外源对比剂的光吸收主要集中在可见光区和传统近红外区(NIR,750～900 nm),开发具有更高光学组织穿透能力的近红外二区(NIR-Ⅱ,1 000～1 700 nm)光吸收外源对比剂对活体深层组织光声成像具有重要意义。本文中,作者选取了光吸收峰在1 000 nm左右的半导体型单壁碳纳米管为近红外二区光学吸收外源对比剂,测试了其在近红外二区激光激发下能够产生较强的光声效应。进一步地,作者通过将该纳米材料包埋在仿体组织的不同深度的位置,获得了仿体组织的深层光声成像,成像深度可达1.5 cm。试验结果表明,具有近红外二区光吸收能力的半导体型单壁碳纳米管在活体深层组织光声成像中有很大的应用潜力。     

印度犀牛角的化学成分分析

本文以印度犀牛角为主要研究对象,利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线荧光光谱仪、全自动氨基酸分析仪分析其红外光谱、化学成分等特征,旨在为犀牛角替代品、人工合成品的研究提供部分基础数据。结果表明：红外光谱中氨基酸、磷脂酸、牛磺酸等相关的吸收峰明显;犀牛角主要的无机成分为CaO、Fe₂O₃、K₂O、ZnO、SiO₂等;氨基酸含量为481.01 mg/g,药用氨基酸含量丰富,氨基酸组成与标准蛋白的贴近度为0.74。结果表明犀牛角具有较高的营养价值。     

落叶阔叶林反照率的时间变化与影响因素

反照率原位测量对生态系统能量收支及其遥感应用至关重要,但目前坡面地形反照率的测量方式有局限且可见光与近红外波段反照率时间变化的差异尚不清楚。本研究以东北地区帽儿山森林生态站的落叶阔叶林为例,探究入射和反射太阳辐射(SR,300～2800 nm)、光合有效辐射(PAR,400～700 nm)、近红外辐射(NIR,700～2800 nm)的反照率时间变化特征及其影响因子,同时分析了两种辐射表安装方式反照率的差异。结果表明: 晴天SR和NIR反照率日变化呈上下午不对称的U型曲线,但PAR从早到晚递增;阴天反照率均先急剧下降后趋于稳定。平行于坡面测量增大了反照率的日均值,但缓和了SR、NIR反照率日不对称的现象。从整个生长季来看,SR、NIR与PAR反照率水平测量时最大值分别为0.16、0.27和0.11,最小值分别为0.07、0.11和0.03。SR和NIR反照率季节变化均为先增大后减小(7月为峰值),PAR则相反,SR反照率主要受NIR而不是PAR控制。各波段反照率季节变化的影响因子按照贡献率排序为宽带归一化植被指数(61.7%～78.5%,可表征叶面积指数)>太阳高度角(15.4%～36.9%)>晴空指数(0.4%～36.9%)。     

应用近红外光谱法估测小麦叶片糖氮比

糖氮比能够反映作物碳氮代谢的协调程度,及时、准确地监测糖氮比对于作物氮素营养诊断和调控具有重要意义.本研究以不同年份、品种、施氮水平的小麦大田试验为基础,获取鲜叶和粉末状干叶近红外(NIR)光谱及糖氮比信息,分别运用偏最小二乘法(partial least squares, PLS)、BP神经网络(back propagation neural network, BPNN)和小波神经网络(wavelet neural network, WNN)3种方法建立了小麦叶片糖氮比预测模型,并利用随机选择的样品集对所建模型进行测试和检验.结果表明： 小麦鲜叶光谱模型预测性能不佳;而干叶片预测模型表现了较好的准确性,在1655~2378 nm谱区范围内基于3种方法构建的干叶粉末糖氮比估算模型,其预测均方根误差均低于0.3%,决定系数均高于0.9.比较而言,WNN法表现最佳.总体显示,近红外光谱法可以准确预测小麦叶片糖氮比状况,为科学诊断糖氮比提供了理论基础和技术途径.     

精神疲劳状态下脑组织血氧饱和度的近红外光谱分析

目的:研究精神疲劳状态下脑组织血氧饱和度的变化规律。方法:从某军校随机抽取25名被试,采用模拟飞行任务负荷构建精神疲劳模型,采用NASA-TLX量表评价模型。实验全程使用近红外光谱技术对被试脑组织血氧饱和度进行实时监测;实验前后分别对被试的作业绩效水平进行评估。结果:任务后NASA-TLX量表评分明显高于任务前(P0.01);任务前后作业绩效发生变化,反应能力测试的正确率下降(P0.01),错误率上升(P0.01);任务负荷后脑组织血氧饱和度相对于静息状态升高(P0.05)。结论:精神疲劳状态会影响被试的作业绩效。疲劳后脑组织血氧饱和度水平受被试动机以及代偿机制的影响高于静息水平。     

南丰蜜桔可溶性固形物近红外检测的多元线性回归变量筛选

文章采用反向区间偏最小二乘法结合连续投影算法,筛选南丰蜜桔近红外检测的多元线性回归变量。对南丰蜜桔近红外光谱进行多元散射校正后,利用反向间隔偏最小二乘法,从500～1750 nm中初选出7个光谱区间,用于多元线性回归变量筛选。利用通过遗传算法和连续投影算法筛选出的变量建立了多元线性回归模型。经比较发现,利用反向区间偏最小二乘法结合连续投影算法筛选出的变量建立的多元线性回归模型,预测结果最优,模型预测相关系数为0.937,模型预测均方根误差为0.613 oBrix。结果表明,反向区间偏最小二乘法结合连续投影算法,可以有效地筛选近红外光谱的多元线性回归变量,提高南丰蜜桔可溶性固形物模型的预测精度。     

聚合物囊泡在生物医学领域中的应用

聚合物囊泡是近年来新兴的一种自组装软性纳米材料。由于其优越的理化性质,聚合物囊泡已经受到了巨大的关注并且已经被利用在多个领域。文章综述了聚合物囊泡作为药物投递载体进行小分子化合物给药治疗肿瘤和反义核酸投递进行基因治疗;模拟细胞功能重建了ATP合成过程及模拟体内三酶偶联反应过程;作为近红外荧光探针在活体深层组织荧光成像技术等生物医学领域中的应用。     

喇曼光谱技术在生物医学中的应用

喇曼光谱技术是一种非侵入、非弹性散射技术,能够在分子层次上探测物质的临床医学特征和结构特征。本文综述了近十年来喇曼光谱技术在生物医学中的最新发展,归纳出了四种目前在生物医学中最为活跃的喇曼光谱技术：近红外喇曼光谱、紫外共振喇曼光谱、表面增强喇曼光谱和多维喇曼成像技术。详细阐述了这四种技术的特点和适用范围,并且列举了丰富的成功范例。     

近红外光谱分析法测定东北黑土有机碳和全氮含量

以我国东北黑土为研究对象,分析了2004-2005年采集的136个土壤样品在3699～12000 cm^-1范围的近红外光谱,利用偏最小二乘法建立了原始光谱吸光度与土壤有机碳、全氮和碳氮比之间的定量分析模型.结果表明：土壤有机碳和全氮的模型拟合效果良好,决定系数R²分别为0.92和0.91（P<0.001）,相对分析误差RPD分别为3.45和3.36,利用该模型对验证样本土壤有机碳和全氮的预测值与实测值之间的相关系数分别为0.94和0.93（P<0.001）,表明可以用近红外光谱分析法对黑土有机碳和全氮含量进行测定.但是利用近红外光谱分析法对土壤碳氮比的预测并不理想,虽然验证样本集黑土碳氮比模型预测值与实测值呈显著相关（r＝0.74,P<0.001）,但是校正模型的R²为0.61,RPD仅为1.61,建立的模型不能对黑土碳氮比做出合理的估测.