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共焦显微拉曼光谱仪在各领域的应用:Part 2

日期: 2017-12-20
浏览次数: 182

3、共焦显微拉曼光谱仪技术在材料科学研究中的应用

共焦显微拉曼光谱仪在材料科学中是物质结构研究的有力工具,在相组成界面、晶界等课题中可以做很多工作。包括:

(1)薄膜结构材料拉曼研究:拉曼光谱仪已成CVD(化学气相沉积法)制备薄膜的检测和鉴定手段。拉曼可以研究单、多、微和非晶硅结构以及硼化非晶硅、氢化非晶硅、金刚石、类金刚石等层状薄膜的结构。

(2)超晶格材料研究:可通过测量超晶格中的应变层的拉曼频移计算出应变层的应力,根据拉曼峰的对称性,知道晶格的完整性。

(3)半导体材料研究:拉曼光谱仪可测出经离子注入后的半导体损伤分布,可测出半磁半导体的组分,外延层的质量,外延层混品的组分载流子浓度。

(4)耐高温材料的相结构拉曼研究。

(5)全碳分子的拉曼研究。

(6)纳米材料的量子尺寸效应研究。

共焦显微拉曼光谱仪在各领域的应用:Part 2

4、共焦显微拉曼光谱仪在生物学研究中的应用

共焦显微拉曼光谱仪是研究生物大分子的有力手段,由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单,故拉曼光谱仪可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。

生物大分子的拉曼光谱可以同时得到许多宝贵的信息:

(1)蛋白质二级结构:α-螺旋、β-折叠、无规卷曲及β-回转

(2)蛋白质主链构像:酰胺Ⅰ、Ⅲ,C-C、C-N伸缩振动

(3)蛋白质侧链构像:苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的侧链和后二者的构像及存在形式随其微环境的变化

(4)对构像变化敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变化

(5)生物膜的脂肪酸碳氢链旋转异构现象。

(6)DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用。

(7)研究脂类和生物膜的相互作用、结构、组分等。

(8)对生物膜中蛋白质与脂质相互作用提供重要信息。

5、共焦显微拉曼光谱仪在中草药研究中的应用

各种中草药因所含化学成分的不同而反映出拉曼光谱的差异,拉曼光谱在中草药研究中的应用包括:

(1)中草药化学成分分析

高效薄层色谱(TLC)能对中草药进行有效分离但无法获得各组份化合物的结构信息,而表面增强拉曼光谱(SERS)具有峰形窄、灵敏度高、选择性好的优点,可对中草药化学成分进行高灵敏度的检测。利用TLC的分离技术和SERS的指纹性鉴定结合,是一种在TLC原位分析中草药成分的新方法。

(2)中草药的无损鉴别

由于拉曼光谱分析,无需破坏样品,因此能对中草药样品进行无损鉴别,这对名贵中中草药的研究特别重要。

(3)中草药的稳定性研究

利用拉曼光谱动态跟踪中草药的变质过程,这对中草药的稳定性预测、监控药材的质量具有直接的引导作用。

(4)中药的优化

对于中草药及中成药和复方这一复杂的混合物体系,不需任何成分分离提取直接与细菌和细胞作用,利用拉曼光谱无损采集细菌和细胞的光谱图,观察细菌和细胞的损伤程度,研究其药理作用,并进行中药材、中成药和方剂的优化研究。


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2019 - 04 - 23
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