正弦调制偏振光无创血糖检测的研究

常规的有创血糖检测方法有较多的局限性,光学无创血糖检测是糖尿病患者自我血糖评估的最佳方法,提出了一种偏振光无创血糖检测方法,将正弦调制偏振光通过血糖引起的微小偏振角的变化转化为电光调制器基频和倍频两个分量的变化,由相关原理高灵敏锁相放大器检测基频信号,控制法拉第线圈电流补偿血糖引起的偏转角变化,利用血糖浓度与法拉第线圈电流的线性关系,计算获得血糖浓度。以LX-20全自动生化分析仪测得的数据作为标准进行对比实验,葡萄糖溶液实验的相关系数为0.9952。研究表明偏振光无创血糖检测方法具有较高的检测灵敏度和准确度,为研制实用的新型无创血糖检测仪打下了基础。     

液态纯牛奶的3维荧光光谱特性与成分分析

为了能够快速检测牛奶质量问题,采用3维荧光光谱和多峰拟合成分的方法,对纯牛奶的3维荧光光谱的特征及其主要成分进行了分析研究。结果表明,激发光谱在250nm～310nm范围,最佳激发波长在290nm附近;发射光谱主要在285nm～500nm,具有较强的荧光,荧光峰在330nm附近。液态纯牛奶的荧光光谱主要由5个谱峰（Ⅰ～Ⅴ）组成,其中峰Ⅰ是乳糖影响下部分蛋白质的荧光、峰Ⅱ为脂肪和VE共同产生的、峰Ⅲ为蛋白质直接所为、峰Ⅳ是其它成分影响下的蛋白质的荧光、峰V是VA,VB1和VB6等微量元素共同产生的。研究结果可为液态纯牛奶的荧光光谱检测技术研究提供实验和理论依据。     

LED诱导人血液荧光光谱研究

用 4 0 8nm的LED诱导不同浓度人全血溶液的荧光光谱 ,包括研究了血液的自吸收对其荧光光谱结构产生的影响 ;分析了血液的荧光光谱随其浓度增加出现红移的现象并进行了解释 ;提出了 5 5 6nm谱峰不是某一荧光团所产生的特征峰 ,而是由吸收所造成的假峰的观点 ;讨论了激励光散射中心波长偏离激励光中心波长现象的原因。研究结果对光诱导生物组织自体荧光诊断技术有一定参考价值     

基于光声效应的无创血糖检测仪的研究

为了验证基于光声效应的无创血糖检测方法,应用分子振动原理分析了葡萄糖分子的近红外吸收光谱和吸收峰,对组织内含有相同官能团的几种分子的红外吸收峰进行了比较,分析了由光谱重叠导致的干扰问题.通过实验验证了葡萄糖水溶液对800nm～1100nm近红外波段光的吸收的强弱,在970nm波长处得到了最强的声压信号.     

不同固液相组分下土壤蒽的激光诱导荧光发射光谱特性研究

以蒽为研究对象,研究了不同土壤固、液相组分下蒽的激光诱导荧光发射光谱特性。结果显示,在266 nm激光激发下,土壤蒽在420 nm和444 nm附近分别具有荧光峰,当土壤的原生矿物和次生矿物比例发生变化时,蒽的荧光光谱峰位置未发生明显偏移,420 nm处荧光峰处强度的相对标准偏差为4.52%;土壤中腐殖质种类、浓度改变时,蒽的荧光强度随浓度增大而降低,在不同浓度的腐殖酸和富里酸的土壤中,420 nm处的荧光峰处强度的相对标准偏差分别为38.1%和27.4%,且正交实验的极差分析结果表明腐殖酸对强度影响大于富里酸;受到重金属污染后的土壤蒽的激光诱导荧光强度明显下降,但液相重金属不同浓度的土壤中,蒽在420 nm处的荧光强度差异不大,荧光峰位置未发生明显偏移.在土壤中含有不同浓度的Cd时,其相对标准偏差为1.60%,含有不同浓度的Cu时,其相对标准偏差为2.05%,含有不同浓度的Pb时,其相对标准偏差为4.54%。因此,采用荧光峰强度定标法测定时,应考虑固液组分变化导致的光谱强度差异。该研究结果为采用激光诱导荧光光谱技术对土壤蒽准确测量提供了基础数据。     

血清荧光强度在血糖检测中的应用研究

采用荧光分析技术，对生物体离体血样的微弱荧光和荧光光强进行实验研究，并对正常血清与异常血清的荧光强度进行对比分析。实验结果表明：在紫外光激发下，正常血清和异常血清均能发射较重荧光，并且具有一定的光谱特性，在355nm波长的强度更强一些。研究发现随着血糖浓度的增加，发射的荧光强度也变大。研究结果为检测血糖提供了一种新方法。     

掺氮ZnO薄膜的光致发光特性研究

采用射频磁控溅射技术,通过改变O2:N2比在玻璃衬底上制备不同浓度N掺杂的ZnO薄膜,研究了掺杂薄膜的光致发光(PL)特性.观察到370～380 nm、390～405 nm附近的2个荧光峰.结果表明,随着薄膜中N掺杂量的不同,荧光峰峰位发生了相应的变化,强度也发生了明显的变化.当Ar:O2:N2为15:7:8时,薄膜中N含量最多,分别在374 nm、391 nm处出现了发光峰且发光强度最佳,此时薄膜已明显表现出p型ZnO薄膜的特征.     

非晶SiHxOy薄膜的强可见荧光

采用PECVD方法制备了非晶SiHxOy薄膜,室温下观察到了性能稳定的强荧光发射现象,其中365nm、470nm、730nm三个带由分立能级的荧光峰组成,说明这些荧光带起源于氧有关的能级.通过能级间相对荧光强度的变化解释了发射带中心位置的移动现象.     

人脑硫氧还蛋白还原酶的光谱学研究

在紫外光诱导硫氧还蛋白还原酶(TrxR)产生荧光光谱的实验基础上，对TrxR溶液的谱线特性及其产生机理进行了研究。实验结果表明，在波长为253．7nm的紫外光激励下，TrxR溶液能够产生较强的荧光，其光谱覆盖了280～720nm的范围，谱峰形状主要由两个宽阔的峰及分布在宽峰上的诸多细锐的次峰组成；随着TrxR溶液浓度的改变，宽峰和锐峰分别表现出不同的变化趋势。根据分子内部能量转换理论以及共振拉曼散射理论，对TrxR产生的荧光光谱的机理进行了理论分析。理论和实验研究结果均表明中心波长位于336nm的宽峰是来自于TrxR分子中的色氨酸的荧光峰，而诸多锐峰则是TrxR分子的共振拉曼散射。对波长为253．7nm的紫外光激励的TrxR溶液荧光光谱的研究有助于研究溶液状态下TrxR分子的构像、结构以及分子的电子振动态等。     

Ho3+掺杂Al2O3粉体、薄膜的结构及其发光性能

采用高能球磨法及脉冲激光沉积法(PLD)分别制备了不同浓度的Ho3+∶Al2O3纳米粉体及薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、分光光度计、荧光光谱仪等分析手段研究了Ho3+离子掺杂对Al2O3结构及发光性能的影响。XRD图谱显示粉体样品为六方α-Al2O3结构,薄膜样品为体立方γ-Al2O3结构。1wt%Ho3+掺杂的Al2O3纳米粉体在454nm、540nm附近出现由Ho3+离子能级跃迁引起的吸收峰。采用579nm的激发光源对样品进行荧光光谱检测,发现两种样品在466～492nm波段均出现F+心所引起的缺陷发光峰,且发光峰的强度随Ho3+浓度的增加而增强。     

红外无创检测血糖仪研究

糖尿病为一种慢性病难以根治,对人民群众的生活与工作有着一定的影响。因此,为了控制机体内的血糖浓度,需对血糖进行检测。以往利用生化手段进行血糖检测,容易对患者造成损伤,影响患者血糖的测量结果。为了降低有创生化检测手段带来的影响,可选择光学无创检测技术弥补生化检测技术存在的弊端。该种检测技术可以让糖尿病患者的日常血糖检测变得越来越简单,更是满足了糖尿病患者的无痛需求,且具有便捷、无痛苦、实时检测的优势。本文基于红外光谱检测原理,设计了红外无创血糖仪。     

Delayed fluorescence spectroscopy and mechanism of the 730 nm component of chloroplast

Charge recombination in reaction center (RC) of photosystem II(PS II) is regarded as the location of 685 nm delayed fluorescence (DF). The mechanism of 730 nm component appearing in the DF spectrum for chloroplast was studied by various spectral analysis methods. Experimental results of the DF spectrum at different chloroplast concentration show that the intensity of peaks at 685nm and 730 nm ascends with the chloroplast concentration increasing when the concentration is relatively low. When the concentration increases to the level of 7.8μg/ml, a maximum intensity of the peak at 685 nm appears but the intensity of 730 nm peak still increases. The peak at 730 nm finally reaches a maximum intensity at the chloroplast concentration of 31.2 μg/ml while the intensity of the 685 nm peak has apparently fallen down. The results of absorption spectrum show that the ratios of A685 to A730 keep almost constant with the increasing of chloroplast concentration. Furthermore, the excitation spectrum for 730 nm fluorescence shows that the 685nm light has high excitation efficiency. These results indicate that the 730 nm component of DF spectrum is the fluorescence of chlorophyll in PS I RC excited by 685 nm DF. Meanwhile, this can be further verified by the invariability of DF spectrum at different delay time (1 second∼9 seconds). This research is supported by the National Natural Science Foundation of China (60378043), and supported by the Opening Foundation of the Key Laboratory of Opto-Electronic Technology and Intelligent Control (Lanzhou Jiaotong University), Ministry of Education (K04108)     

人血液及其组分的荧光光谱研究

用532nm的激光作为激光发光源,分别测量正常人血液及血液组分（血浆,血小板,红细胞）的荧光光谱,结果显示,全血在630nm及710nm附近出现荧光峰值,其各组分的荧光光谱有明显差异,其中血浆的荧光光谱可作为临床诊断依据。另外,比较正常人及乙型肝炎患者血浆标本的荧光光谱发现,其738nnm处的峰值强度有显著差异。     

不同波长光照射血液诱发的荧光光谱研究

为研究波长因素在激光与血液相互作用中的影响 ,从健康人静脉采集血液 ,分别用 5 0 2nm ,5 30nm和 6 32 8nm波长光照射血液样品 ,同时用光栅光谱仪检测其荧光光谱。结果表明 ,5 30nm波长光在血液中引发的荧光辐射最强 ;5 0 2nm波长光在血液中引发的荧光辐射比较弱 ;6 32 8nm波长光照射血液 ,所产生的发射光谱在原激发光的长波和短波两个方向都有分布。这一结果提示 ,上述三种波长光与血液相互作用的过程有所不同 ,因而其对血液的生物效应也会有所差异。     

基于近红外光谱法进行无创血糖仪的初步研究

糖尿病是一个威胁人类健康的重要疾病,针对此研究了一种根据朗伯一比耳定律使用近红外光的漫反射原理进行血糖浓度无创检测的方法。介绍了该血糖仪的检测原理,设计相关的传感器探头,接收电路,用所研制的血糖仪器进行临床实验,得到的相关系数和预测均方根误差在允许范围。实验证明近红外光法无创血糖检测技术是可行的。     

准分子激光对钛宝石辐照作用的研究

采用波长为193 nm的ArF准分子激光对钛宝石进行辐照,对比辐照前后的吸收光谱,218 nm处的吸收增加幅度明显大于193 nm和266 nm的吸收峰.通过对不同品质因素(FOM)值样品在420 nm处的荧光强度检测,发现FOM值随荧光强度减小而增大,对比钛宝石样品在准分子激光辐照前后的420 nm荧光谱,可以发现荧光强度明显降低.在检测样品的电子顺磁共振(EPR)谱后发现,Ti3 离子的电子顺磁共振信号在辐照后强度明显增强.表明钛宝石在准分子激光辐照过程中有Ti4 离子向Ti3 离子转变趋势.     

He-Ne激光照射人血液对荧光光谱影响研究

取离体健康人血液,用2mw、6mw、8mW、10mW不同功率的低强度He-Ne激光照射30min后,再以407nm和532nm作为激发光测量了全血的荧光光谱。发现对于不同功率的He-Ne激光照射过的血液,荧光峰值与照射前有明显的变化。应用光谱基础知识对实验结果进行了分析和讨论。     

不同波长的Ar+激光诱导红细胞荧光光谱特性分析

根据对可见波段、不同波长的Ar+激光激发同一浓度红细胞溶液产生荧光光谱的研究,发现从600nm到860nm较大的范围内红细胞均存在较为丰富的荧光光谱谱峰,且在波长为620nm附近的谱峰随激发光波长的变化而变化。通过理论分析得到,激光诱导的红细胞荧光光谱主要是红细胞膜上的细胞色素基团、双磷脂分子等以及红细胞中的血红蛋白大分子中的血红素基团等构成的多种荧光团作用的结果,且在620nm附近的谱峰不仅含有荧光光谱成分,还有喇曼散射的光谱成分。研究结果可对低功率激光诱导生物组织荧光光谱技术在医疗中的应用有参考意义。     

407nm辐照激发血细胞荧光光谱分析

用光栅光谱仪获得了波长为407nm(Δλ1/2≈18nm)的LED激发的健康小白鼠的全血、红细胞和血红蛋白的荧光光谱,并对其产生机理和谱线特性进行了研究。实验结果和理论分析表明,407nm的LED诱导血液发出的荧光量子转换效率可达90%以上,且主要是由血液中红细胞上的荧光团产生的;溶血的红细胞产生荧光的量子产额明显较低,光谱特征也发生明显变化,且红细胞和血红蛋白的荧光光谱有较大的差异;血红蛋白的荧光量子产额将随浓度发生明显变化。