拉曼光谱检测微生物的研究方法和进展北大核心

快速准确地识别和鉴定微生物对于环境科、食品质量以及医学诊断等领域研究至关重要。拉曼光谱(Raman spectroscopy)已经被证明是一种能够实现微生物快速诊断的新技术,在提供微生物指纹图谱信息的同时,能够快速、非标记、无创、敏感地在固体和液体环境中实现微生物单细胞水平的检测。本文简单介绍了拉曼光谱的基本概念和原理,重点综述了拉曼光谱微生物检测应用中的样品处理方法及光谱数据处理方法。除此之外,本文概括了拉曼光谱在细菌、病毒和真菌中的应用,其中单独概括了拉曼在细菌快速鉴定和抗生素药敏检测中的应用。最后,本文阐述了拉曼光谱在微生物检测中的挑战和展望。     

基于光谱技术的产前检测方法研究进展

优生优育是我们重要的国策。自二胎政策颁布以来,高龄产妇数量呈现明显上升的趋势,先天性畸形儿的发生几率变大。传统的产前检测方法存在较高流产风险、灵敏度低、耗时等问题,探寻一种无损快捷、经济灵敏的产前检测方法至关重要。本文首先介绍了常见的胎儿出生缺陷及当前临床常见的产前检测方法的优缺点,重点综述了光谱技术的特点及其在产前检测中的应用。其中包括光谱核型、实时荧光定量PCR、SNP等位基因位点分析等利用荧光光谱分析方法和拉曼光谱在产前检测中的应用情况。特别阐述了表面增强拉曼光谱SERS在生物检测中的优势,最后总结并展望了SERS光谱在产前检测的应用。     

拉曼光谱技术在肿瘤检测中的应用

癌症是威胁人类健康和生命的严重疾病之一,早期诊断与及时治疗是提高癌症患者生存率的最有效途径。激光拉曼光谱技术作为一种非侵入性的检测技术,可以无损伤地提供丰富的分子结构特征和物质成分信息,从分子水平上反映癌变组织与正常组织之间的结构差异,从而可用于癌症的早期诊断。综述了激光拉曼光谱技术在皮肤癌、鼻咽癌、肺癌、胃癌、结肠癌、乳腺癌及前列腺癌诊断中的研究进展,并对拉曼光谱技术在癌症诊断中的发展方向和应用前景作了进一步的展望,为癌症的早期检测和诊断技术的应用研究提供参考依据。     

近红外光谱无创血糖检测

糖尿病患者减少由糖尿病引起的并发症的重要手段是自我监测,目前主要的检测方法是有创或微创的,给患者不可避免的带来痛苦和不便。本文对利用近红外光谱技术进行无创血糖检测研究进行了综述,分析了其优缺点,总结了目前研究原理,并结合我们的研究提出了一些看法。     

拉曼光谱在癌症诊断中的研究进展

综述了拉曼光谱测量技术在癌症诊断中的研究概况,其中包括皮肤癌、乳腺癌、胃癌、肝肺癌、宫颈癌及其它组织癌。同时介绍了拉曼测量技术中存在的问题,并展望了拉曼光谱测量技术在癌症诊断中的发展前景。     

基于单细菌共焦拉曼光谱的细菌快速检测

【背景】目前利用共焦拉曼光谱技术进行成像和成分鉴别方面的研究较多,但如何快速检测与鉴别多种细菌方面的研究较少。【目的】基于共焦拉曼光谱技术,建立一种在单细菌水平上实现病原微生物快速分类鉴定的方法。【方法】以大肠杆菌为研究对象,利用共焦拉曼光谱技术在单细菌水平上进行了激发波长的优化试验,并研究了大肠杆菌存放时间对单细菌拉曼光谱信息的影响。同时,对白色葡萄球菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和铜绿假单胞菌进行了共焦拉曼光谱测试,并对5种细菌进行单细菌拉曼光谱的归属分析,设计共焦拉曼光谱技术结合支持向量机(support vector machine,SVM)模型学习算法,进行了5种细菌的快速分类鉴别。【结果】对于单细菌拉曼光谱探测,532、633和785 nm这3种常见的拉曼探测波长中,532 nm具有更好的激发效率和光谱信噪比。结合SVM模型对5种细菌的识别分类,SVM模型的灵敏度和特异性达到了96.00%以上,整体准确率为98.25%。不同存放时间下大肠杆菌拉曼光谱的重复性和稳定性都很好,且SVM模型匹配率均在90.00%以上。【结论】单细菌拉曼光谱结合SVM模型可对5种细菌进行快...     

近红外光谱技术在稻米特性检测中的应用(综述)

近红外光谱技术是一种新型的检测分析技术,广泛应用于农业、林业、工业、医药以及食品等多个行业领域。文章综述近红外光谱技术在稻米特性检测中的应用概况,包括对大米淀粉、蛋白质和脂肪酸等营养物质的测定,大米糊化特性、粘稠度和食味特性的分析,水稻生长过程中氮、磷、钾和其他营养元素含量的分析,育种研究与品种鉴别,病害、重金属等有害物质以及其他方面。同时,指出该技术在当前检测应用中存在的一些问题,并针对目前发展趋势展望该技术的前景。     

拉曼光谱单细胞分选技术研究进展

拉曼激活细胞分选(Raman-activated cell sorting,RACS)作为一种无标记、无损、高通量的单细胞分选技术,对于原位研究复杂细胞群体中单个细胞的个体性和异质性意义重大。本文对四种不同RACS集成技术的原理、工作方式、发展现状进行了阐述,分析基于拉曼光谱单细胞分选技术的应用前景,探讨提高单细胞分选速率的研究方向。     

细菌聚羟基脂肪酸酯检测方法研究进展

细菌聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHAs）是存在于许多细菌细胞内的聚合物,是一种新型的生物材料,在生态研究中可作为营养指标。回顾有关PHAs的研究方法的同时介绍用FT-IR技术从细胞水平快速定性和定量分析细菌PHAs。     

人血清中胆固醇近红外光谱快速检测初步研究

以全自动生化分析仪测定结果为参考值,采用傅利叶变换近红外透射光谱技术,结合偏最小二乘法,建立人血清中胆固醇和甘油三酯的定标模型。利用内部交叉验证和自动优化功能对预测模型进行了优化,确定了最优建模参数。模型对人血清中胆固醇和甘油三酯定标样品集的预测值与参考值的相关系数r分别为0．9011、0．9593,预测校正标准误RMSECV分别为15．0mg／dL,21．6mg／dL。表明利用近红外光谱分析技术实现血清中胆固醇和甘油三酯快速检测是可行的。     

拉曼光谱在胃癌诊断中的应用与研究进展

拉曼光谱是一种分子振动光谱技术,具有分子水平的肿瘤检测和诊断能力.胃癌是常见恶性肿瘤,经常到晚期才得到诊断,死亡率较高,而早期胃癌预后较好,因此胃癌早期检测和诊断显得尤为重要.文章介绍了拉曼光谱用于胃癌早期检测和诊断的应用,并综述其研究进展,结果认为拉曼光谱探针与内镜整合,将实现胃癌活体检测和诊断,极具临床应用价值.     

动脉粥样硬化斑块的微区拉曼光谱检测

为探讨动脉粥样硬化斑块的微区拉曼光谱特征,以球囊损伤日本长耳白兔右侧颈总动脉后予以高脂饮食喂养,在实验过程中监测体重和血脂变化情况。3个月后,以中国斑点蝰蛇毒和组胺加以触发使斑块破裂,将动物处死并查找动脉硬化斑块,动脉组织经大体病理分类后,进行微区拉曼光谱及病理检测。结果显示:动脉粥样硬化斑块的拉曼光谱图在1450及1660cm-1处均有明显的胆固醇等脂质特征峰。特征峰曲线下相对面积统计结果表明:明显动脉粥样硬化斑块的谱峰下相对面积(5.80×10-3±3.51×10-3)显著高于轻度动脉粥样硬化组织(2.01×10-3±1.49×10-3)及正常动脉组织(1.01×10-3±0.94×10-3),P<0.05。正常动脉组织拉曼光谱曲线较光滑,无明显特征峰。血栓形成处拉曼光谱图荧光背底较强,未见特征谱峰。该研究结果证明微区拉曼光谱可以对动脉粥样硬化斑块的胆固醇等脂质含量进行特异性定量检测,表明微区拉曼光谱是评估动脉粥样硬化程度及斑块稳定性的可行方法。     

心肌重塑分子机制的研究进展

心血管疾病严重威胁人类健康,其诱发的进行性心肌重塑是导致心功能逐步恶化的关键因素。新近发现多种心血管疾病危险因素能够调控AngⅡ、IGF-1、TGF-β1、ACh等信号分子表达,进而影响PI3K-Akt、TAK1/Smads、JAK-STAT等重塑相关信号通路,在心肌重塑过程中发挥着重要作用。本文将概括介绍病理条件下心肌重塑的分子调节机制和新治疗靶点的研究进展。     

非标记表面增强拉曼光谱在DNA检测中的应用

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种超灵敏的生化分析技术,已经被广泛运用于细胞、核酸、蛋白质等生物分子的检测,在生物医学领域表现出了巨大的应用潜力。近年来,将表面增强拉曼光谱技术应用于遗传物质DNA的精准检测,引起了人们广泛的关注。本文简要叙述了表面增强拉曼光谱技术的基本原理及其在DNA检测中的优势,主要介绍了非标记的DNA-SERS检测应用进展,其中包括本项目组的相关工作。研究表明,非标记DNA-SERS技术有望成为一种快速、准确的临床诊断方式。     

不同pH条件下细菌视紫红质的共振拉曼光谱研究

本实验测定了不同pH条件下嗜盐菌紫膜中细菌视紫红质(bR)的共振拉曼光谱.13-顺式视黄醛生色团的特征峰1187cm~(-1)和全反式、13-顺式共有的特征峰1200cm~(-1)带强度之比I_(1187)/I_(1200)在pH1.0-8.9之间约为0.76,而pH高于8.9为0.97.pH3.0-9.0时C=NH~ 振动峰为1640-1642cm~(-1),pH9.4以上为1642-1644cm~(-1),pH9.2附近变化最大,pH3.0以下低于1640cm~(-1).酸性和弱碱性范围时,19-CH_3和20-CH_3的面内变形振动与面外变形振动相互重叠,碱性范围分为双峰.并讨论了对结构及其稳定性的影响.     

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。     

拉曼光谱在皮肤领域的研究进展

拉曼光谱是一种新型的光学检测技术,常用于材料鉴定。近年来,随着无创检测需求的增加,拉曼光谱逐渐应用于疾病诊断、物质鉴别等生物领域。综述了拉曼光谱在皮肤领域的研究进展,及其对皮肤组织成分鉴别和皮肤疾病诊断的价值,以期推动拉曼光谱广泛应用于皮肤病学的机理研究和临床诊断。     

拉曼光谱检测胃癌变信号的研究

利用激光拉曼光谱对胃癌患者血清及非胃癌患者血清进行对比检测,并结合对体外培养胃癌细胞分泌物的检测,对胃癌特征拉曼峰作初步探讨。得出一种有重要临床应用价值的癌症辅助快速诊断方法。     

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。     

激光技术在农产品质量检测中的研究进展

近年来激光在农业领域得到广泛的应用和研究,其中的一个最新进展是将激光技术应用于农产品内部品质和安全性检测。本文介绍了农产品质量检测中的几种激光技术,包括应用激光的吸收与反射技术来检测农产品糖酸度、质地、PH值、成熟度、干物质等;应用激光诱导荧光技术来检测农产品的农药残留、叶绿素、成熟度;应用激光拉曼光谱技术来检测农产品水果损伤、农药残留。对农产品激光检测的未来发展趋势进行了探讨和展望。