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基于荧光光谱和拉曼光谱技术的中药检测研究
1
作者 逯美红 张凡 +4 位作者 暴雅婷 王志军 雷海英 王翔宇 高鹏慧 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2025年第1期139-145,共7页
中医药是中华文化的瑰宝和中华文明的结晶,在全民健康中发挥着重要作用。由于中药生长环境受限及市场需求量的增大,市场上出现了许多以次充好、以假乱真的中药,这对中药发展及质量保障都极为不利。因此,对中药的检测和鉴定非常重要。为... 中医药是中华文化的瑰宝和中华文明的结晶,在全民健康中发挥着重要作用。由于中药生长环境受限及市场需求量的增大,市场上出现了许多以次充好、以假乱真的中药,这对中药发展及质量保障都极为不利。因此,对中药的检测和鉴定非常重要。为了探究中药的荧光光谱和拉曼光谱特性,选取白芷、苏木、山药、地榆四种中药进行分类检测研究。一方面,从化学成分和结构的角度分析中药白芷和苏木产生荧光的可能性,采用F-4600型荧光光谱仪(200~750 nm)分别在不同激发波长和不同浓度下测试了白芷和苏木水浸液的荧光光谱,探究了白芷和苏木水浸液的荧光光谱特性,并对荧光强度与不同浓度、激发波长的关系进行了探讨。另一方面,采用共聚焦显微拉曼光谱仪(100~4000 cm^(-1))对4种不同产地的山药和2种不同产地的地榆中药饮片的拉曼光谱分别进行测试研究。结果表明,白芷水浸液在波长260~350 nm的光激发下,产生较强荧光,最佳激发波长是340 nm,荧光峰值波长为420 nm,其荧光强度随浓度的增大而增强,且样品浓度较低时,荧光强度与浓度成线性关系;苏木水浸液在200~290 nm的光激发下,产生较强荧光,最佳激发波长为220 nm,荧光峰值波长为345 nm,随浓度的增加,荧光强度先增强后减弱,在浓度为0.175 mg·mL^(-1)时荧光强度达到最大。白芷水浸液和苏木水浸液的荧光强度都与激发波长的关系呈现高斯分布,符合荧光规律。分析山药和地榆的拉曼光谱,发现不同产地的拉曼特征基本一致,确认山药的拉曼特征峰主要集中在477、862、939、1080、1258、1337和1457 cm^(-1)处;地榆的拉曼特征峰主要集中在862和1337 cm^(-1)处,主要归属与已有的化学成分研究结果相符。部分特征峰处拉曼活性出现差异,可以作为区分不同产地中药的依据。该研究结果不仅为荧光光谱在中药鉴定及质量分析中的应用提供了实验数据和方法参考,也为利用拉曼光谱技术实现中药的快速准确检测及产地归属奠定了基础。 展开更多
关键词 白芷 苏木 山药 地榆 荧光光谱 拉曼光谱
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拉曼光谱法测量有机相中铀浓度不确定度评定
2
作者 白雪 李定明 常志远 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第6期925-929,共5页
本文探讨了拉曼光谱法测定核工业乏燃料后处理流程有机相中铀浓度的不确定度评定。通过分析母液配制、标准溶液配制、工作曲线线性拟合及样品重复测量等环节,结合A、B类评定法量化各不确定度分量。当铀浓度为49.6 g/L时,扩展不确定度为1... 本文探讨了拉曼光谱法测定核工业乏燃料后处理流程有机相中铀浓度的不确定度评定。通过分析母液配制、标准溶液配制、工作曲线线性拟合及样品重复测量等环节,结合A、B类评定法量化各不确定度分量。当铀浓度为49.6 g/L时,扩展不确定度为1.6 g/L(k=2)。研究结果表明,标准溶液配制与工作曲线线性拟合为主要不确定度来源,提出优化工作曲线设计、提升仪器稳定性和增加测量频次等改进策略。 展开更多
关键词 不确定度 拉曼光谱 乏燃料后处理 铀浓度
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基于密度泛函理论的乳腺癌内分泌治疗药物的振动光谱研究
3
作者 张川云 邓荣琴 +2 位作者 鲁建康 李伦 何建南 《分析科学学报》 北大核心 2025年第4期389-397,共9页
基于密度泛函理论(DFT)对两种乳腺癌内分泌治疗药物他莫昔芬片和来曲唑片的红外和拉曼光谱进行研究。首先采用DFT的B3LYP/6-31G(d,p)基组优化了他莫昔芬和来曲唑分子结构,计算出两种分子的理论红外和拉曼光谱,再与实验采集的他莫昔芬和... 基于密度泛函理论(DFT)对两种乳腺癌内分泌治疗药物他莫昔芬片和来曲唑片的红外和拉曼光谱进行研究。首先采用DFT的B3LYP/6-31G(d,p)基组优化了他莫昔芬和来曲唑分子结构,计算出两种分子的理论红外和拉曼光谱,再与实验采集的他莫昔芬和来曲唑纯品的红外和拉曼光谱进行对比分析,结果显示理论计算与实验采集的谱图吻合较好。其次,测试并分析了他莫昔芬片和来曲唑片的红外和拉曼光谱,发现两种药物的红外光谱主要为辅料乳糖的红外谱峰,而两种药物的拉曼光谱主要由其主要成分(他莫昔芬、来曲唑)与辅料乳糖的拉曼光谱组成,且他莫昔芬、来曲唑的拉曼特征峰明显。这些特征峰可成为进一步利用拉曼光谱对两种药物的主要成分进行定量分析的有效依据。上述研究结果可为发展DFT结合光谱技术在乳腺癌内分泌治疗药物快检方面的应用以及其质量监测新方法提供理论依据和技术参考。 展开更多
关键词 他莫昔芬 来曲唑 密度泛函理论 红外光谱 拉曼光谱
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基于Au@Ag纳米粒子的氨基酸表面增强拉曼散射检测
4
作者 常敏 刘慧芳 +3 位作者 石悦言 张家昌 李世博 何晨 《光学仪器》 2025年第3期87-94,共8页
表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)因具有高灵敏度的分子特征提取能力和多重检测优势,被广泛用于氨基酸定量分析。稳定且高灵敏度的SERS基底是实现精准检测的重要基础。金核银壳纳米粒子(gold core silver shel... 表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)因具有高灵敏度的分子特征提取能力和多重检测优势,被广泛用于氨基酸定量分析。稳定且高灵敏度的SERS基底是实现精准检测的重要基础。金核银壳纳米粒子(gold core silver shell nanoparticles,Au@Ag NPs)兼具金纳米粒子(gold nanoparticles,Au NPs)的化学稳定性和银纳米粒子(silver nanoparticles,Ag NPs)的高SERS增强效应,可实现对苯丙氨酸、丙氨酸等7种氨基酸的筛选检测。除异亮氨酸和甘氨酸灵敏度较低外,其余氨基酸的检测限可达1×10^(-4)mol/L,且检测浓度与SERS信号强度呈线性相关(相关系数均大于0.94)。该研究为同一基底定量检测多重氨基酸提供了参考方案。 展开更多
关键词 氨基酸 表面增强拉曼散射 金核银壳纳米粒子 定量检测
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SERS柔性基底的最新研究进展与应用
5
作者 王伟娥 冯唱 +7 位作者 任晓雪 赵百丹 张云龙 李成海 翟梓棫 周嵬 姜晗 贺爽 《聊城大学学报(自然科学版)》 2025年第5期736-746,812,共12页
表面增强拉曼光谱(SERS)是一种具有精细结构的指纹分析技术,能够显著提高拉曼信号的强度,已被广泛应用于环境监测、食品安全和生物医学传感诊断等领域。考虑到刚性SERS基底已不能完成特殊环境和检测条件下信号的收集,柔性SERS基底设计... 表面增强拉曼光谱(SERS)是一种具有精细结构的指纹分析技术,能够显著提高拉曼信号的强度,已被广泛应用于环境监测、食品安全和生物医学传感诊断等领域。考虑到刚性SERS基底已不能完成特殊环境和检测条件下信号的收集,柔性SERS基底设计和研发引发科研人员的关注。柔性SERS基底能够从各种形状和曲面的固体表面收集分析物,有效解决传统SERS基底不能快速、原位和现场检测的限制问题。本文将从柔性SERS基底发展、材料种类及其工程应用等角度进行分析,这将为柔性SERS基底材料器件的设计和新场景下的应用提供参考。 展开更多
关键词 表面增强拉曼光谱 基底设计 柔性基底 工程应用
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拉曼光谱结合深度学习对司法物证中印文色料的分类鉴别 被引量：2
6
作者 谢尚志 陈维娜 +1 位作者 李开开 张涛 《应用化工》 北大核心 2025年第2期521-526,共6页
在法庭科学中,印文色料的检验是鉴别印迹真伪的重要依据。印文色料主要分为普通印油、光敏印油及印泥三类,适用于不同的印章盖印印文。为实现这三类印文色料的无损高精度快速鉴别,实验收集了市面上不同品牌、型号的40种印文色料样本,采... 在法庭科学中,印文色料的检验是鉴别印迹真伪的重要依据。印文色料主要分为普通印油、光敏印油及印泥三类,适用于不同的印章盖印印文。为实现这三类印文色料的无损高精度快速鉴别,实验收集了市面上不同品牌、型号的40种印文色料样本,采集600条拉曼光谱数据并扩增至6000条;实验结合全波段(All Band)、主成分分析(PCA)、连续投影(SPA)、随机蛙跳变量选择(RF)四种特征提取方法和Lenet-5、VGG16、Resnet50三种深度学习算法,建立了12种分类预测模型并比较和讨论了其识别效果。结果表明:12种分类模型的测试准确率均达到80%以上,其中PCA+VGG16模型性能最佳,泛化性最好,模型测试准确率达到了96%,各评价指标为全部模型中最优。在模拟仿真实验中,该模型对7个未知样本的类型预测全部正确,预测准确率为100%,且每个样本的置信度高达99.9%以上。这为印章印文类物证的快速无损检验提供了一个解决思路,为拉曼光谱技术和深度学习算法在法庭科学领域的应用提供一定参考。 展开更多
关键词 印文色料 拉曼光谱 深度学习 法庭科学 特征提取
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相干拉曼散射显微及其活体成像最新研究进展 被引量：1
7
作者 李舒琦 骆国权 +3 位作者 陈钰 于斌 屈军乐 林丹樱 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第7期1801-1808,共8页
活体成像技术具有革命性意义,能够在生物体内实现实时观测,提供与生命过程密切相关的动态信息,对于揭示疾病发生发展机制和评估治疗效果等具有重要作用。相干拉曼散射(CRS)显微成像技术无需引入可能干扰生物分子正常功能的荧光标记物,... 活体成像技术具有革命性意义,能够在生物体内实现实时观测,提供与生命过程密切相关的动态信息,对于揭示疾病发生发展机制和评估治疗效果等具有重要作用。相干拉曼散射(CRS)显微成像技术无需引入可能干扰生物分子正常功能的荧光标记物,可直接对生物样品中特定分子进行特异性成像,在活体成像领域展现出显著优势。然而,在实际应用于活体成像时,CRS显微技术仍面临光损伤、成像深度受限和运动伪影等挑战。近年来,随着相关技术的飞速发展,CRS显微成像在克服光损伤难题、突破成像深度限制、消除或减少运动伪影以及实现多模态融合成像等方面取得了诸多突破,并成功应用于人体皮肤以及实验动物模型的大脑、脊柱等部位和体内肿瘤的实时成像监测,有力推动了该技术在活体成像研究和临床应用中的发展。本文全面综述了CRS显微技术在活体成像中的最新研究进展,深入剖析其面临的挑战和相应解决方案,旨在为该技术的持续发展和广泛应用提供参考。克服光损伤的常用方法是通过限制激光功率和积分时间来减少激光在样品中引起的热效应和化学反应;突破成像深度限制的方案包括对皮肤或皮肤附近部位进行成像、结合光学窗口或直接对微创手术暴露的深层组织或器官进行成像、采用AO技术兼顾深度和无创成像以及采用内窥成像技术等;消除或减少运动伪影首先需要以适当的麻醉和固定方式保持生物体静止或减少运动,其次可应用光学窗口和实时运动矫正算法进一步隔绝麻醉样品因呼吸和心跳等生理活动引起的抖动影响,还可以通过设法提高成像速度来减少运动伪影;此外,结合双光子激发荧光和二次谐波产生等多种非线性光学显微成像实现CRS多模态融合成像,能获取更丰富的信息,增强对活体生物样品的分析能力,助力对生物学信息的深入理解。 展开更多
关键词 相干拉曼散射显微成像 相干反斯托克斯拉曼散射 受激拉曼散射 活体成像
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竖直取向MoS_(2)纳米片复合Ag基底的表面增强拉曼光谱效应及机制 被引量：1
8
作者 戴硕 李振 +4 位作者 张超 郁菁 赵晓菲 吴阳 满宝元 《物理学报》 北大核心 2025年第5期195-202,共8页
结合金属和二维纳米材料的优点,研究人员提出了多种二维材料/金属复合结构作为表面增强拉曼光谱(SERS)基底,然而,复合结构中的二维纳米材料通常对总增强的作用较小.本文提出了一种竖直排列的二硫化钼(MoS2)纳米片,并将其与银纳米颗粒(Ag... 结合金属和二维纳米材料的优点,研究人员提出了多种二维材料/金属复合结构作为表面增强拉曼光谱(SERS)基底,然而,复合结构中的二维纳米材料通常对总增强的作用较小.本文提出了一种竖直排列的二硫化钼(MoS2)纳米片,并将其与银纳米颗粒(Ag NPs)复合,制备MoS_(2)/Ag基底,用于SERS检测.竖直排列MoS_(2)纳米片可有效提高对分子的吸附,增强光吸收,提升电磁和化学双机制增强.实验结果表明,MoS_(2)/Ag基底表现出优异的SERS性能,其对罗丹明6G(R6G)分子的检测极限达到了10^(-12) mol/L,接近单分子检测水平,增强因子约为1.08×10^(9).同时该基底表现出优异的信号重现性,最终实现了对水产品中抗菌剂残留的超灵敏检测. 展开更多
关键词 表面增强拉曼光谱 竖直排列 MoS_(2) 纳米片 银纳米颗粒 电荷转移
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拉曼光谱技术在环境微纳塑料检测中的应用与挑战 被引量：1
9
作者 叶轲夫 谢敏捷 +2 位作者 陈兴祺 朱治宇 高士祥 《化学进展》 北大核心 2025年第1期2-15,共14页
本文综述了拉曼光谱技术用于检测环境中微纳塑料的优势及研究进展。随着微塑料污染问题的加剧,尤其是其在水生和陆生环境中广泛存在,拉曼光谱作为一种非破坏性、高分辨率的分析技术,因其独特的光谱特征及相较于红外光谱不易受到水的干扰... 本文综述了拉曼光谱技术用于检测环境中微纳塑料的优势及研究进展。随着微塑料污染问题的加剧,尤其是其在水生和陆生环境中广泛存在,拉曼光谱作为一种非破坏性、高分辨率的分析技术,因其独特的光谱特征及相较于红外光谱不易受到水的干扰,在微纳塑料的识别和定量分析中得到广泛应用。拉曼光谱技术在微纳塑料检测中的优势主要体现在其高空间分辨率、宽光谱覆盖范围和高灵敏度;而其在检测过程中面临的挑战包括荧光干扰和信噪比低等问题。多种方法被用于优化拉曼信号,包括样品前处理、表面增强拉曼光谱(SERS)和非线性拉曼光谱技术等。此外,本文强调了构建全面的拉曼光谱数据库的重要性,以提高检测的准确性和效率。未来的研究方向包括开发更高效的预处理技术、动态监测微纳塑料行为以及智能化检测系统的应用。 展开更多
关键词 拉曼光谱 微纳塑料 定性识别 定量检测 信号增强优化 机器学习
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Z型多反腔增强拉曼光谱变压器故障特征气体检测方法 被引量：1
10
作者 王畅鼎 王品一 +1 位作者 汤子杰 陈伟根 《光子学报》 北大核心 2025年第1期85-92,共8页
拉曼光谱法相比于传统气体检测方法具有高选择性、无损检测、可实时检测等优势。然而,气体的拉曼散射截面积极小,微量气体的拉曼散射强度弱,导致拉曼光谱法气体检测的灵敏度较低。基于此提出Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测技术,通过建... 拉曼光谱法相比于传统气体检测方法具有高选择性、无损检测、可实时检测等优势。然而,气体的拉曼散射截面积极小,微量气体的拉曼散射强度弱,导致拉曼光谱法气体检测的灵敏度较低。基于此提出Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测技术,通过建立拉曼信号强度与多反腔内激光反射次数的数学关系,获取了多反腔内光束最优数。通过腔内参数设计,实现了144个腔内光束,这些光束在腔内完成2次循环,大大延长了激光与气体的相互作用长度,提高了气体的拉曼信号强度。基于搭建的Z型折叠多反腔增强拉曼光谱检测平台实现了变压器主要故障特征气体的高灵敏检测,基于确定的特征峰建立了气体浓度与拉曼谱峰强度之间的高拟合度定量分析模型,各气体最低检出限优于国际电工委员会标准。该方法将为变压器故障特征气体的高灵敏检测提供新的有效途径。 展开更多
关键词 拉曼光谱 变压器故障 特征气体 Z型折叠多反腔增强 高灵敏检测
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基于互相关检测的变压器油硫化物拉曼光谱检测信号增强方法 被引量：1
11
作者 王子懿 宋睿敏 +3 位作者 陈伟根 王建新 魏妤来 王品一 《高电压技术》 北大核心 2025年第10期5208-5215,共8页
为进一步提升变压器油中腐蚀性硫化物的检测灵敏度,该文首次将互相关检测应用于拉曼光谱的定量分析中,并提出多输入信号修正的相关检测方法,通过理论推导证明了该方法可增强拉曼光谱信号。以变压器油中的典型硫腐蚀特征分子二苄基二硫... 为进一步提升变压器油中腐蚀性硫化物的检测灵敏度,该文首次将互相关检测应用于拉曼光谱的定量分析中,并提出多输入信号修正的相关检测方法,通过理论推导证明了该方法可增强拉曼光谱信号。以变压器油中的典型硫腐蚀特征分子二苄基二硫醚为例,采用传统定量分析方法时质量浓度检测下限为338.51 mg/kg,应用相关检测后检测下限达到178.29 mg/kg,检测下限提升了1.90倍。而进一步应用多信号输入修正的相关检测方法后,针对弱信号的检测能力随着通道数的增加而增强。当输入信号通道数达到25时,19.5 mg/kg二苄基二硫醚样品的检出率即可达到100%。最后通过实验室配制固定浓度样品进行验证试验,证实了相关检测方法与多信号输入修正方法的可靠性和有效性。此方法同时可应用于其他特征物分子的检测中,以及其他基于图谱的检测方法中,如红外光谱检测、质谱检测等。 展开更多
关键词 变压器油 腐蚀性硫化物 拉曼光谱 弱信号检测 互相关检测
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基于表面增强拉曼光谱和机器学习的滴眼液中硫酸阿托品的定量分析研究
12
作者 包琳 徐子轩 +2 位作者 方国强 韩斯琴高娃 哈斯乌力吉 《光散射学报》 北大核心 2025年第1期101-108,共8页
本文应用表面增强拉曼光谱技术(SERS)结合轻量级梯度提升机(LGB)算法建立了硫酸阿托品注射液的定量分析模型,用于快速、准确的检测滴眼液中硫酸阿托品的浓度。首先制备了尺寸均匀地银纳米颗粒(Ag NPs),实验上表征了Ag NPs的形貌和消光光... 本文应用表面增强拉曼光谱技术(SERS)结合轻量级梯度提升机(LGB)算法建立了硫酸阿托品注射液的定量分析模型,用于快速、准确的检测滴眼液中硫酸阿托品的浓度。首先制备了尺寸均匀地银纳米颗粒(Ag NPs),实验上表征了Ag NPs的形貌和消光光谱,理论上利用Comsol仿真软件计算了银溶胶二聚体的电场分布。以硫酸阿托品注射液为研究对象,分析了促凝剂对Ag NPs检测硫酸阿托品的影响,优化了促凝剂的种类和浓度,为硫酸阿托品的定量分析奠定基础。采用LGB算法,结合不同浓度的硫酸阿托品注射液的光谱数据,建立了定量分析模型。最后,将建立的定量分析模型应用于滴眼液中硫酸阿托品的SERS光谱分析中,结果表明,决定系数R 2达到了0.998,表明了模型的高准确性。研究结果可为市场上硫酸阿托品滴眼液的生产、质量监控等方面提供参考。 展开更多
关键词 拉曼光谱 轻量级梯度提升机 硫酸阿托品 定量检测
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不同茄科植物中α-茄碱的红外光谱对比分析
13
作者 刘艳 王冬冬 +1 位作者 刘迁 司民真 《光散射学报》 北大核心 2025年第2期229-239,共11页
本文采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术对马铃薯、茄子和番茄不同部位中的α-茄碱进行结构识别与红外响应对比,旨在探讨其在植物性毒性成分快速识别中的应用潜力。通过与α-茄碱标准品光谱匹配,确认三种蔬菜的各主要部位均具有14个特征... 本文采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术对马铃薯、茄子和番茄不同部位中的α-茄碱进行结构识别与红外响应对比,旨在探讨其在植物性毒性成分快速识别中的应用潜力。通过与α-茄碱标准品光谱匹配,确认三种蔬菜的各主要部位均具有14个特征吸收峰,对应率达100%,表明其普遍含有该类甾体生物碱。结合吸光度比值分析发现:马铃薯绿皮、茄子白皮和番茄籽在其对应样品中表现出较强的红外响应,提示α-茄碱在植物组织中具有一定的空间选择性积累。不同组织的相对吸收强度差异可能与其代谢功能、生理结构及防御机制相关。本研究结果表明,FTIR可作为α-茄碱结构筛查与分布趋势初步判别的辅助工具,为植物源食品安全性评价提供了基础光谱依据。 展开更多
关键词 α-茄碱 马铃薯 茄子 番茄 红外光谱
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表面增强拉曼光谱技术对水果表面农残检测的研究进展 被引量：2
14
作者 李明月 《南方农机》 2025年第2期40-43,59,共5页
【目的】表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种高灵敏度的光谱分析技术,近年来该技术在食品安全和环境监测领域呈现巨大的应用潜力,尤其在快速检测水果表面农药残留方面显示出独特的优势。文章旨在综述SERS技术在水果表面农药残留检测中的... 【目的】表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种高灵敏度的光谱分析技术,近年来该技术在食品安全和环境监测领域呈现巨大的应用潜力,尤其在快速检测水果表面农药残留方面显示出独特的优势。文章旨在综述SERS技术在水果表面农药残留检测中的研究进展,探讨SERS技术的原理、基底制备方法及其在检测不同类型农药残留中的应用。【方法】SERS技术通过电磁增强和化学增强机制显著增强拉曼散射信号,实现对低浓度农药残留的高灵敏度检测。SERS基底的制备是实现高灵敏度检测的关键。基底制备方法主要包括化学合成法、化学自组装方法和胶体刻蚀技术等,能够产生高度有序结构的金属纳米颗粒,为SERS提供高效的增强基底。【结果】在水果表面农残检测方面,SERS技术已成功应用于多种类型的农药残留分析,包括有机磷、有机硫、有机氯及其他农药残留物;通过选择性地调整SERS基底的特性及优化测试条件,研究人员能够对这些农药残留进行快速、准确的定量和定性分析。【结论】SERS技术在水果表面农残检测领域展现出巨大的应用潜力,其高灵敏度、快速响应的特性使其成为食品安全检测领域的重要工具。随着基底制备技术的不断进步和检测策略的不断优化,预期SERS技术将在水果及其他食品的农残检测中发挥更加重要的作用。 展开更多
关键词 表面增强拉曼光谱 无损检测 农药残留 化学计量方法
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基于时间门控拉曼光谱和支持向量机的陈皮鉴别方法研究
15
作者 冯浩恒 李可清 +6 位作者 牛园园 孙青荻 徐金畅 方广有 陈建 胡旻 王振友 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第9期2557-2562,共6页
陈皮的药效和价格受产地及年份的影响较大,亟需一种快速、有效的鉴别方法。传统的化学分析技术虽然精度较高,但操作复杂、设备昂贵且耗时较长。拉曼光谱因其高特异性和无损检测特点,成为一种潜在的快速检测手段。然而,陈皮强烈的荧光背... 陈皮的药效和价格受产地及年份的影响较大,亟需一种快速、有效的鉴别方法。传统的化学分析技术虽然精度较高,但操作复杂、设备昂贵且耗时较长。拉曼光谱因其高特异性和无损检测特点,成为一种潜在的快速检测手段。然而,陈皮强烈的荧光背景限制了常规拉曼光谱的应用。为解决这一问题,本研究结合时间门控拉曼(TG拉曼)光谱与支持向量机(SVM)分类模型,提出了一种高效、无损的陈皮鉴别方法。研究选取了六组来自广东省江门市新会区不同产地和年份的陈皮样品以及一组人工合成的陈皮样品,并通过实验比较了波长532和1064 nm连续波与532 nm脉冲TG拉曼光谱。实验结果表明,TG拉曼光谱能够有效去除荧光干扰,显著提高拉曼信号的信噪比,使得更多化学成分的特征拉曼峰得以提取。陈皮的关键拉曼峰值出现在856、1084、1112、1264、1300、1340、1456、1607和2935 cm^(-1)。光谱分析显示,陈皮的主要化学成分包括果胶、纤维素、脂肪酸和黄酮类化合物,其中1607 cm^(-1)处的黄酮类特征峰呈现出显著的强度变化,是区分不同产地与年份陈皮的关键标志拉曼峰。基于提取的光谱特征,本研究采用多种核函数构建SVM分类模型,并通过优化模型参数,发现径向基函数(RBF)核表现最佳。在对不同陈皮样本进行训练与测试后,分类准确率最高可达到96.43%,充分展示了TG拉曼光谱与SVM结合的卓越分类性能。研究表明,该方法具备高效、无损的特点,能够在短时间内精准鉴别陈皮样品,并在产地溯源与年份鉴定中展现出广泛的应用潜力。综上所述,本研究为陈皮及其他中药材提供了一种全新的无损检测技术,特别是在解决传统化学分析方法的时间消耗和高成本问题上具有显著优势。这一技术为中药材的质量控制、真实性鉴定及溯源提供了强有力的技术支持,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 时间门控拉曼光谱 陈皮 支持向量机 荧光去除 无损检测
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基于表面增强拉曼光谱的炎症性肠病无创诊断
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作者 郑雨晴 杜鹏 +1 位作者 王晓蕾 杨荟楠 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第2期158-167,共10页
炎症性肠病(IBD)包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD),大多数IBD患者需要结合侵入性内镜检查、临床和组织病理学检查才能确诊,目前缺乏便捷且无创的IBD诊断方法。针对这一现状,发展一种基于表面增强拉曼光谱(SERS)的IBD无创诊断方法。利... 炎症性肠病(IBD)包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD),大多数IBD患者需要结合侵入性内镜检查、临床和组织病理学检查才能确诊,目前缺乏便捷且无创的IBD诊断方法。针对这一现状,发展一种基于表面增强拉曼光谱(SERS)的IBD无创诊断方法。利用SERS技术对210名IBD患者(127名CD,83名UC)和48名健康对照者(HC)的尿液样本进行检测。通过分析IBD、CD患者和HC尿液样本的平均SERS,发现IBD、CD患者和HC之间的一些主要拉曼峰的拉曼强度存在明显差异。为验证这些发现并构建有效的诊断模型,基于主成分分析(PCA)-支持向量机(SVM)建立预测模型对IBD/HC、CD/HC进行分类研究。经过leave-one-patient-out交叉验证(LOPOCV),IBD/HC、CD/HC分类模型的准确率分别为83.33%和83.43%。基于SERS对患者尿液样本进行检测可以有效识别IBD患者和HC的代谢变化,有望为临床IBD患者开发一种无创、快速、准确的预检方法。 展开更多
关键词 表面增强拉曼光谱 IBD 尿液 无创诊断 PCA-SVM
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表面增强拉曼光谱的基底设计及其血液检测研究进展
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作者 蔡云帆 许克惠 +5 位作者 赵耀 李之婷 夏凌云 王晨语 罗志晓 牛丽娜 《应用化学》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页
表面增强拉曼光谱(SERS)因其独有的快速检测、高灵敏度、低检测限和无损分析等优点,在医学检验领域有着广泛的研究。SERS增强基底的成功构建是SERS技术实现以上优点的前提。本文介绍了SERS的增强机制,在血液检测中,对其增强基底的设计... 表面增强拉曼光谱(SERS)因其独有的快速检测、高灵敏度、低检测限和无损分析等优点,在医学检验领域有着广泛的研究。SERS增强基底的成功构建是SERS技术实现以上优点的前提。本文介绍了SERS的增强机制,在血液检测中,对其增强基底的设计进行了分类及讨论,将其分为无标签基底和有标签基底两大类,并根据材料应用的不同和基底设计的方式不同进行进一步的细分。对近年来血液检测中SERS检测应用相关文献进行了回顾,综述了在血液检验中不同类型增强基底的设计方法及应用特征。最后,对SERS增强基底在血液检验中的设计进行了总结与展望。 展开更多
关键词 表面增强拉曼光谱 增强机制 无标签基底 有标签基底 血液检测
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基于卷积神经网络对纸质药品包装材料的红外光谱分析 被引量：1
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作者 施磊 胡晓光 +1 位作者 姜红 莫修浩 《实验与分析》 2025年第1期1-7,共7页
为构建一种基于红外光谱技术的纸质药品包装材料分类模型,利用红外光谱技术对150种纸质药品包装材料样本进行检验,根据化学填料红外吸收峰的不同将样本人工分为三大类,根据分类结果筛选出6个特定波段,并采用方差归一化进行数据预处理,... 为构建一种基于红外光谱技术的纸质药品包装材料分类模型,利用红外光谱技术对150种纸质药品包装材料样本进行检验,根据化学填料红外吸收峰的不同将样本人工分为三大类,根据分类结果筛选出6个特定波段,并采用方差归一化进行数据预处理,后构建一个基于残差和注意力改进的一维卷积神经网络(1D-CNN)模型。全部样本根据筛选波段划分为7个类别,将数据集按照3:7划分为训练集和测试集。基于注意力机制改进的一维卷积神经网络模型在所有波段的整体准确率表现良好,其中最突出的为All-select组,准确率达到了98.10%。基于红外光谱技术结合注意力机制改进的一维卷积神经网络(ATTN-1D-CNN)模型能够对纸质药品包装材料实现高效分类预测判别。 展开更多
关键词 药品纸质包装材料 红外光谱 注意力机制 一维卷积神经网络
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