高光谱技术——生态学领域研究的新方法

高光谱技术是一种新的地物探测技术,该技术以其敏锐的地物光谱特征探测能力为精准识别地物属性提供了强有力的手段,在生态系统过程与属性研究中具有广阔的应用前景。该文以可见光-近红外光谱分析技术为例概述了高光谱技术的原理、特点与优势,以及高光谱技术分析的流程;总结并归纳了其在土壤、植物生理、农产品品质检测、凋落物分解方面的研究应用,指出高光谱技术与遥感成像技术结合在生态监测研究中的优势;归纳了高光谱技术应用中面临的问题,并希望高光谱技术在生态学领域研究中得到更广泛的应用。     

近红外光谱技术在水果成熟期预测中的应用(综述)

近红外光谱技术以快速、准确和多组分同步分析等优势,近年来在水果果实发育、成熟期预测和品质检测等方面应用广泛,并在果实品质无损检测分析技术研究方面取得重要进展。本文综述近红外光谱技术的基本原理和特点,分析近红外光谱技术在果实成熟期预测中的研究现状和存在问题,并提出今后研究方向。     

激光喇曼光谱技术在食品科学中的应用

激光喇曼光谱技术是一种非侵入、非弹性的光散射技术,它能够无损地提供丰富的分子结构和物质成分的信息。近来它在食品工业领域表现出很大的应用潜力。本文综述了激光喇曼光谱技术在食品科学中的应用及其新进展。主要包括果蔬农药残留的检测、肉类产品质量检测、伪劣食品鉴定、食物蛋白的研究以及食品加工监控等方面的应用。并对喇曼光谱技术在这些方面的应用前景作了进一步的展望。     

自体荧光技术在早期肠癌诊断中的应用

自体荧光技术以无损、实时、灵敏度高等优点已成为早期肠癌诊断应用的技术之一。本文总结了自体荧光光谱技术在早期肠癌诊断应用中的研究进展,重点阐述了荧光激发波长的选择,荧光光谱数据处理方法,以及正常和癌变肠道组织光谱差异的来源。在分析肠道组织中内源性荧光物质及其分布的基础上,回顾了自体荧光成像系统的临床应用进展。最后指出自体荧光光谱与成像技术在早期肠癌诊断中的应用和发展趋势。     

高光谱成像技术在生物医学中的应用

高光谱成像技术是传统成像与光谱技术相结合的一门新技术,其可同时获得被测物体的空间特征与光谱信息,以实现对物质特性的研究。本文介绍了高光谱成像技术的基本原理、系统的基本构成及特点,总结和阐述了近年来高光谱成像技术在生物医学领域的发展,以及其在疾病诊断中的应用。     

基于可见/近红外高光谱成像技术的西甜瓜糖度检测

提出了以不同品种的西瓜、甜瓜为研究对象,利用可见光/近红外成像高光谱技术分析不同糖度的西瓜、甜瓜的光谱差异及西瓜、甜瓜糖度在可见光/近红外波段范围的响应。研究表明应用成像高光谱技术检测西甜瓜糖度具有可行性,为进一步研究不同水果糖度高精度模型奠定基础。     

生物组织的超声调制光学成像技术

具有超声定位的高空间分辨率和光学检测的高灵敏度的超声调制光学成像技术是一种有前途的无损的生物组织成像技术。文章阐述了该技术的成像原理,评述了前人在散射介质中声光作用机制的理论研究;介绍了该领域在技术路线上的最新研究进展;最后总结了超声调制光学成像技术的优点并展望了其在生物医学领域的应用前景。     

光声成像在光动力疗法研究中的应用

组织氧合作用和光敏剂应用在疾病诊治中都有着重要的作用,因此其实时在体无损检测很有意义。光动力疗法涉及光敏剂、光和氧分子三大要素,其疗效受组织氧合作用影响。本文对光声成像(PAI)、光声寿命成像(PALI)和多光谱光声层析成像(MSOT)等光声成像技术在光动力疗法的研究和应用中的使用现状进行了综述。对相关设备系统在检测光敏剂、组织氧分压和微血管损伤等方面的应用原理和技术分别进行了介绍,并总结了这些技术的应用前景。     

基于不同光源的无标记显微成像技术

目的:随着对微观世界探索的不断深入,人们对显微成像系统的性能,如成像效率、成像质量以及三维成像等均提出了越来越高的要求。方法:近年来,在显微成像领域涌现出一批代表性的技术如定量相位成像技术、太赫兹成像技术以及结构光超分辨成像技术等,此类技术凭借无损伤、无侵入、无电离辐射、可实时、可定量等优势,在医学诊断、无损检测和安全检查等方面有着广泛应用。结论:本文根据光源的不同对显微成像技术进行了分类,首先对高相干激光、低相干光、太赫兹波以及结构光作为光源的四类无标记成像技术进行了简要介绍,并阐明了成像的基本原理,然后对这几类技术进行了特征分析。最后探讨了显微成像技术的发展趋势。     

光学技术在早期龋齿检测中的应用

介绍了光学技术在口腔医学早期龋齿无损检测领域的应用,包括基于牙齿自体荧光效应的定量光导荧光技术和激光龋齿检测技术;基于光散射效应的数字化显影光纤透照术,以及基于牙釉质双折射效应的偏振敏感光学相干断层术和偏振拉曼光谱技术.详细介绍了各种光学方法应用于龋齿检测的基本原理、实验方案和研究现状,并对不同的光学方法进行比较.最后,提出基于频域荧光寿命成像的早期龋齿检测方法,并对该方案的技术路线进行了介绍.     

去角质化的光学相干成像检测

皮肤角质(stratum corneum,SC)在维持皮肤结构完整和屏障功能中发挥重要作用,其无损检测很有意义。本文使用鼠耳模型,利用时域光学相干断层成像(TD-OCT)技术对丙酮去角质化的过程进行了检测。结果显示TD-OCT成像方法可测量角质层厚度、对去角质化做定性分析,在皮肤结构和屏障功能的无损检测中有一定临床价值。     

光谱技术在甘蓝型油菜品质检测中的研究进展

在双低品质的基础上提高油酸含量是目前油菜脂肪酸改良的热点。传统品质检测和育种后代材料筛选均存在周期长、操作难、工作量大、专业性强等显著弊端。本文综述了油菜品质性状特点以及光谱技术应用的国内外研究进展,表明利用光谱技术可以对油菜生育时期的营养器官进行油酸和其他脂肪酸含量的检测,为高油酸油菜品质评价提供了快速的数据支撑,进而为筛选育种材料、缩短品种选育周期、提高检测效率、降低检测成本、简化操作流程等目标构建新的技术途径,具有重要的现实意义和指导作用。     

探讨植物检疫中无损检测技术进展与应用

随着我国经济的发展和科技的进步,加上现在是经济全球化的时代,国际贸易及人员之间就植物产品的交流也越来越多。高科技时代来临,传统的检验检疫方法无法做到无损、快速、在线检测,因此,高效、快速、无损的植物检疫技术应运而生,在不破坏样本的同时对其进行品质评价的方法称之为无损检测技术。对经济的推动,持续发展和对植物检疫的自动实时检测都有着极其重要的作用。因此,本文就植物检疫中的无损检测技术进行了探讨与研究。     

皮肤组织显微共聚焦拉曼光谱成像研究

显微共聚焦拉曼光谱成像技术(Confocal Raman Microspectroscopy Imaging,CRMI)能够对样品微区进行精确无损的拉曼光谱分析和光谱图像扫描,提供生物样品的无损高分辨光学信息。本项研究工作,利用CRMI技术实验获取了正常人体离体皮肤组织的拉曼光谱特征,并结合典型特征峰的扫描图像,探讨了脂类、蛋白质等成分在皮肤真皮层的分布特点。实验发现皮肤组织真皮层内胶原蛋白的拉曼特征峰1 248 cm-1强度及其空间分布尤为突出,这一实验结果与组织学中胶原纤维占真皮结缔组织95%的事实相符。实验结果显示,CRMI技术能够全面诠释生物组织内部生化组成与分布信息,在实验描述皮肤组织病理变化的分子生物学机制方面具有广阔的应用前景。     

拉曼光谱技术在病原菌感染诊断中的应用进展

快速准确诊断感染性疾病病原体是遏制超级细菌传播和抗生素滥用的重要防线。目前,临床病原菌感染诊断十分依赖于培养手段,导致检测周期长达数日,不但影响了患者的及时诊治,还间接导致抗生素的滥用。拉曼光谱技术是一种无损、高灵敏的分子指纹图谱检测技术,近年来在生物学领域得到广泛应用,其具有的免培养、快速、高特异性、低成本等优点为病原菌感染的诊断提供了新方案。本文阐述了拉曼光谱技术的原理和特点,综述了其在病原菌鉴定和抗菌药物敏感性试验方面的应用进展。     

多光谱成像技术在植物学研究中的应用

多光谱成像(MSI)技术是一种新兴的成像检测技术, 通过将光谱与成像合二为一, 可实现植物结构、生理、生化表型的定性定量分析及其特征分布的评估。近年来, 与数学建模分析结合的MSI技术具有强大的信息捕获能力, 在植物学研究中展现出强劲的应用潜力。该文介绍了MSI技术的成像原理, 总结了近年来MSI技术在植物损伤鉴定、病害研究、代谢物质生化特征及生理进程鉴定方面的应用, 展望了该技术在植物研究领域的前沿性发展, 以期使MSI技术在植物研究中得到更好的应用。     

拉曼光谱技术在微生物学中的应用

拉曼光谱具有快速、灵敏、无损、实时监测等显著特点,在微生物学领域得到广泛应用。分别介绍共焦显微拉曼光谱、共振拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、拉曼成像、相干反斯托克斯拉曼光谱、激光镊子拉曼光谱和Raman-FISH的原理和特点,并重点总结和分析不同拉曼光谱技术在微生物的结构、化学组成,以及代谢过程等相关研究中的应用优势。合理利用这些技术在基础微生物、发酵微生物和微生物诊断等方面具有潜在的应用价值。     

超声技术鉴别子宫肌瘤和子宫腺肌病

子宫肌瘤和腺肌病的准确鉴别在妇科临床诊治中有十分重要的意义,各种鉴别诊断技术中,超声技术因其无损性、简便性而成为常规的一种方法。超声成像技术是其中较为成熟的方法。在综述B型成像、彩色血流成像结合脉冲多普勒、彩色血流功率成像和三维彩色功率成像等四种超声成像技术鉴别子宫肌瘤和子宫腺肌病情况的基础上,介绍了两种新的超声鉴别方法：超声弹性检测技术、基于其他声学特征参数检测的组织定征技术。     

生物光学成像专题征文通知

本专刊主要由有关生物组织光学成像方面的邀稿和投稿组成。近年来 ,在高散射介质中 (尤其在生物组织中 )光输运问题被越来越广泛和深入的研究。这些研究可以开发一些新的无损而又廉价的医学光学成像技术。光学成像因其可以提供生理学功能型的医学影像 ,而引起学术界广泛的关注。光学成像主要包括漫射光断层成像、相干光断层成像 ( OCT)、早到光子技术、超声调制技术、磁光调制技术、偏振调制技术等等方面。在这些技术中 ,相干光断层成像具有较高的空间分辨率 ,技术相对比较成熟 ,但其检测深度有限。漫射光断层成像的空间分辨率是比较低的 …     

生物光学成像专刊征文通知

本专刊主要由有关生物组织光学成像方面的邀稿和投稿组成。近年来 ,在高散射介质中 (尤其在生物组织中 )光输运问题被越来越广泛和深入的研究。这些研究可以开发一些新的无损而又廉价的医学光学成像技术。光学成像因其可以提供生理学功能型的医学影像 ,而引起学术界广泛的关注。光学成像主要包括漫射光断层成像、相干光断层成像 ( OCT)、早到光子技术、超声调制技术、磁光调制技术、偏振调制技术等等方面。在这些技术中 ,相干光断层成像具有较高的空间分辨率 ,技术相对比较成熟 ,但其检测深度有限。漫射光断层成像的空间分辨率是比较低的 …