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光谱分析仪的应用技巧
来源:镇海区疾病预防控制中心      作者:疾控中心            

OFweek仪器仪表网讯 2016年我国科学仪器行业迎来了诸多变化,自主创新能力不断变强、先进技术应用不断提高。以光谱技术为例,这一年中,科学家们研发了许多新型技术。

中美科学家联合研制微型高性能光谱仪

来自美国麻省理工学院网站消息称,化学家们的一项成就为制造更高性能的光谱铺平了道路,而这种光谱仪将比手机照相机镜头的图像传感器还要微型。《自然》杂志上的一篇论文,详细描述了一种微型量子点光谱仪,其未来应用包括太空探索、个性化医疗、微流控芯片实验室诊断平台等。

这一系统兼具了高性能和简洁性,容易制造并有进一步小型化的可能,所以将会在很大程度上有利于那些需要缩小尺寸、重量、成本和复杂性的应用。其与小型设备结合后,可用于诊断皮肤状况或分析尿液样本,甚至用于追踪生命体征诸如脉搏和血氧水平等。与此同时,这一研究也代表了量子点的新应用,这种纳米结构材料现主要适用于标记细胞和生物分子,在计算机及电视显示屏领域也大有用武之地。
 
   首台机载热红外高光谱成像仪通过验收

中科院上海技术物理所研究员王建宇课题组研制出我国首台具备自主知识产权的机载热红外高光谱成像仪。该成果已通过国家遥感中心组织的专家验收。在热红外波段进行高光谱遥感可更有效地识别地物、分辨目标,在地质勘察领域发挥重大作用,同时热红外高光谱成像仪也可以广泛地用于地表温度探测、城市热流分析、环境灾害监测及矿蚀岩的识别等领域。王建宇课题组在国内首次完成星载红外高光谱成像载荷总体设计,提出并验证了“推扫成像延伸波长热红外探测器色散型分光组件背景抑制模块机上实时定标”的总体技术路线。

据悉,相关研究成果已应用于国家高分辨率对地观测系统重大专项研究之中,并成功地完成了飞行验证。专家认为,这对进一步推动高光谱红外成像遥感在国土资源管理、矿产资源调查、污染气体控制、地表温度监测等领域的应用具有重要意义,课题组研制的机载热红外高光谱成像仪综合技术指标处于国际先进水平。

扫描仪﹢太赫兹光谱分分钟找出爆炸物

太赫兹光谱的扫描范围相当大,不失为查找炸弹的绝佳方法,不过执法人员往往需要一个手提箱大小的机器,对着物品进行半个小时左右的扫描,才会得出最后的结果,因而用该方法扫描行李箱暂不具备可行性。麻省理工学院和普林斯顿的研究学者们就找到了更好的解决办法,他们开发出了量子级联激光器系统,使太赫兹检测成为现实。由于激光的频率梳十分微小,即便是在没有冷却装置的情况下,研究人员也可把其配置在芯片上,这样一来,该装备就十分适合被当作机场扫描仪。只需耗时100微秒,该装置就完成了对乘客行李的扫描工作。

荧光相关光谱技术助力植物蛋白动态量化检测获进展

北京林业大学在植物蛋白动态量化检测方面取得新进展,相关研究成果为进一步研究细胞膜和膜蛋白的动态活性调控提供了新的研究思路。有关论文9月上旬发表在《分子植物》。据了解,植物质膜是高度动态的结构,而传统细胞观察与生化研究只能在静态结构或集群水平上进行观察与分析,从而使植物细胞膜动力学特征研究受到极大限制。因此,迫切需要发展新技术精确分析生物体这一复杂的生物学过程。

该校生物学院教授林金星团队结合最新的荧光相关光谱(FCS)和与其他技术联用的FCS研究结果,系统总结了已有成像技术的优缺点及其在活体植物细胞单分子研究中的最新进展,并展望了其发展前景。研究提出了适合植物活细胞研究的自相关和互相关函数,阐述了如何检测细胞质膜的不均一分布特性的基本原理,发展了应用荧光互相关光谱检测蛋白质单体—二聚体比率的工作模型。

美科研小组发明智能手机光谱仪:检测癌症准确率达99%

来自华盛顿州立大学的一个研究小组在助理教授LeiLi的带领下,开发了一种由智能手机支持的便携式实验室,该实验室能够迅速对癌症患者的生物检材进行检测,而且准确率高达99%。华盛顿州立大学表示,该便携实验室能够同时对八个不同样品进行检测,而且检测精准率高达99%,前所未有。Li教授指出,他们所发明的便携式癌症检测实验室能够检测出人类白细胞介素-6(IL-6),一种存在于肺癌、前列腺癌、肝癌、乳腺癌和上皮癌等癌症生物标志物。

科学家成功实现激光光谱测量液体微粒尺寸

俄罗斯圣彼得堡理工大学发布消息称,该校研究人员找到一种新的生物分析方法,利用激光光谱信号测量液体中纳米及微米级粒子的尺寸。借助于此,研究成果可用于医学研究的液体样品分析、环境监控和液体的技术检测等领域。新方法相比于目前实际应用的分析方法具有明显的优越性。新方法对液体中微粒尺寸的测量精度较传统方法高,液体中粒子组份的精度可提高20-60%。此前,激光光谱技术由于仅能测量液体中具有相同尺寸的粒子而使该技术的应用大大受限,圣彼得堡理工大学的科学家们突破了这种限制。

头发丝还小500倍的纳米晶体可将光转换为可见光谱

一种新型的纳米晶体,比人类头发丝还小500倍,能够改变光的强度、形状和颜色。该纳米晶体是由澳大利亚国立大学(ANU)的研究人员开发出来的,构建在玻璃上,使得光线可以顺利通过。它可以用于将光转换为可见光谱,使物体能够在非常暗的环境中可见。DragomirNeshev教授表示:“该纳米晶体非常小,它们可以作为超薄膜用于普通眼镜中,以实现夜视功能。”研究人员将AlGaAs纳米结构嵌入光学透明的低折射率材料中,从而实现同时的正向和反向非线性发射。研究人员MohsenRahmani指出:“这些半导体纳米晶体可以传输最高强度的光,并改变复杂光束的结构,利用激光器以便通过现代显示器投射全息图像。”

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