我國(guó)實(shí)現(xiàn)利用紅外光譜快速準(zhǔn)確診斷腫瘤(紅外光譜的原理和特點(diǎn))

我國(guó)實(shí)現(xiàn)利用紅外光譜快速準(zhǔn)確診斷腫瘤

由西安交通大學(xué)第一醫(yī)院作為主要參加單位之一完成的“腫瘤臨床診斷的紅外光譜新方法”項(xiàng)目日前通過(guò)鑒定。這一具有原創(chuàng)性并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果，實(shí)現(xiàn)了利用紅外光譜在３～５分鐘或更短時(shí)間內(nèi)快速準(zhǔn)確判斷腫瘤的目的。

這一項(xiàng)目由北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院吳瑾光教授牽頭，歷經(jīng)１０年，累計(jì)研究臨床病例２０００多人，測(cè)量收集了一萬(wàn)多張紅外光譜圖譜（包括食道、胃、腸、肝、腎、肺、乳腺等），在大量實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了一種較好的能滿(mǎn)足臨床實(shí)時(shí)診斷要求的紅外光譜診斷新方法。

這種新型的紅外光譜腫瘤檢測(cè)、診斷法可在３～５分鐘或更短時(shí)間內(nèi)快速準(zhǔn)確判斷腫瘤，并可以作為常規(guī)病理檢驗(yàn)的輔助手段，在外科手術(shù)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)在體、原位、實(shí)時(shí)診斷和檢測(cè)癌變組織，為外科醫(yī)生選擇手術(shù)方案提供快速診斷報(bào)告，還可輔助他們監(jiān)控手術(shù)過(guò)程。初步臨床實(shí)驗(yàn)表明，該方法可以滿(mǎn)足多種腫瘤組織快速準(zhǔn)確診斷的要求。與病理診斷結(jié)果對(duì)照，兩者符合率在９０％以上。

專(zhuān)家們?cè)阼b定中認(rèn)為，這一項(xiàng)目率先提出了一種可用于腫瘤快速診斷和臨床醫(yī)療應(yīng)用的紅外光譜腫瘤檢測(cè)新方法，根據(jù)目前在臨床試驗(yàn)初步研究取得的進(jìn)展，這項(xiàng)研究成果將在臨床醫(yī)學(xué)中推廣應(yīng)用并發(fā)揮重要作用。

紅外光譜的原理和特點(diǎn)

紅外光譜的原理和特點(diǎn)如下：

紅外光譜的原理：當(dāng)一束具有連續(xù)波長(zhǎng)的紅外光通過(guò)物質(zhì)，物質(zhì)分子中某個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和紅外光的頻率一樣時(shí)，分子就吸收能量由原來(lái)的基態(tài)振(轉(zhuǎn))動(dòng)能級(jí)躍遷到能量較高的振動(dòng)能級(jí)。

分子吸收紅外輻射后發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，該處波長(zhǎng)的光就被物質(zhì)吸收。所以，紅外光譜法實(shí)質(zhì)上是一種根據(jù)分子內(nèi)部原子間的相對(duì)振動(dòng)和分子轉(zhuǎn)動(dòng)等信息來(lái)確定物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和鑒別化合物的分析方法。

紅外光譜的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

1、區(qū)分度高：紅外光譜可以區(qū)分不同化學(xué)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和它們之間的化學(xué)鍵類(lèi)型。

2、非破壞性分析：紅外光譜是非破壞性分析方法，可以直接對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量，不會(huì)對(duì)樣品造成損傷。3、 可以快速分析：紅外光譜實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，可以快速分析，同時(shí)還可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)樣品的分析。

4、可以做定量分析：紅外光譜可以用于定量分析。

5、 適合多種樣品類(lèi)型：紅外光譜適用于多種樣品類(lèi)型，包括液體、固體和氣體等。

紅外光譜的優(yōu)缺點(diǎn)。

紅外吸收譜帶的波數(shù)位置、強(qiáng)度、峰形等特征反映了樣品的多種信息，可用來(lái)鑒定未知物的分子結(jié)構(gòu)或確定其化學(xué)基團(tuán)；譜帶的吸收強(qiáng)度與分子組成或其化學(xué)基團(tuán)的含量有關(guān)，因此可用于定量分析和純度的鑒定。

對(duì)于高分子而言，能獲得共聚物的序列結(jié)構(gòu)、支化度、結(jié)晶度、立構(gòu)規(guī)整度、分子間相互作用等信息。因此，紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣，能進(jìn)行定性和定量分析，而且是鑒定化合物和測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的有效方法之一。

紅外光譜是一種常用的分析方法，其優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行高效、快速的分析，并且分析不會(huì)對(duì)樣品造成破壞。其缺點(diǎn)在于模型轉(zhuǎn)移問(wèn)題尚未很好解決，近紅外對(duì)于樣品數(shù)量比較少的分析也不適用，因?yàn)榻３杀竞芨?，樣品?shù)量少，測(cè)試費(fèi)用很高。

傅里葉紅外光譜儀傅里葉紅外光譜儀簡(jiǎn)稱(chēng)

1、傅里葉紅外光譜儀測(cè)的是什么2、傅里葉紅外光譜儀能測(cè)量玻璃的傳熱系數(shù)嗎3、傅里葉紅外光譜儀的用處4、傅里葉紅外光譜儀有哪幾部分，各自的功能5、傅里葉紅外光譜儀有輻射嗎傅里葉紅外光譜儀測(cè)的是什么 傅里葉紅外光譜儀測(cè)的是有機(jī)物的特征官能團(tuán)，分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。

一、紅外光譜可以研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，如力常數(shù)的測(cè)定和分子對(duì)稱(chēng)性等，利用紅外光譜方法可測(cè)定分子的鍵長(zhǎng)和鍵角，并由此推測(cè)分子的立體構(gòu)型。根據(jù)所得的力常數(shù)可推知化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，由簡(jiǎn)正頻率計(jì)算熱力學(xué)函數(shù)等。

二、分子中的某些基團(tuán)或化學(xué)鍵在不同化合物中所對(duì)應(yīng)的譜帶波數(shù)基本上是固定的或只在小波段范圍內(nèi)變化，因此許多有機(jī)官能團(tuán)例如甲基、亞甲基、羰基，氰基，羥基，胺基等等在紅外光譜中都有特征吸收。

三、分子在低波數(shù)區(qū)的許多簡(jiǎn)正振動(dòng)往往涉及分子中全部原子，不同的分子的振動(dòng)方式彼此不同，這使得紅外光譜具有像指紋一樣高度的特征性，稱(chēng)為指紋區(qū)。利用這一特點(diǎn)，人們采集傅里葉紅外光譜儀了成千上萬(wàn)種已知化合物的紅外光譜，并把它們存入計(jì)算機(jī)中，編成紅外光譜標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)。

四、拓展資料傅里葉紅外光譜儀：

光譜儀主要應(yīng)用于染織工業(yè)、環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、高分子化學(xué)、催化、煤結(jié)構(gòu)研究、石油工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、藥學(xué)、無(wú)機(jī)和配位化學(xué)基礎(chǔ)研究、半導(dǎo)體材料、日用化工等研究領(lǐng)域。

傅里葉紅外光譜儀能測(cè)量玻璃的傳熱系數(shù)嗎 可以。

傅里葉變換紅外光譜儀，可用來(lái)測(cè)量玻璃的遠(yuǎn)紅外反射比、半球輻射率、傳熱系數(shù)、太陽(yáng)能總透射比等 。

傳熱系數(shù)K值，是指在穩(wěn)定傳熱條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為1度（K或℃）。

傅里葉紅外光譜儀的用處 一、酒制品檢測(cè)分析

不同產(chǎn)地的葡萄酒具有不同的質(zhì)量與風(fēng)格，市場(chǎng)上葡萄酒以假亂真、以次充好現(xiàn)象頗多，尋找簡(jiǎn)單有效地鑒別葡萄酒產(chǎn)區(qū)的方法，有利于葡萄酒市場(chǎng)的健康發(fā)展。向伶俐等人采用近、中紅外光譜的貝葉斯信息融合技術(shù)對(duì)葡萄酒原產(chǎn)地進(jìn)行快速識(shí)別，建模集準(zhǔn)確率為87.11 %，檢驗(yàn)集準(zhǔn)確率為90.87 %，提高判別的準(zhǔn)確度，為葡萄酒原產(chǎn)地真?zhèn)巫R(shí)別提供了一種高效低成本的新方法。

此外，利用紅外光譜對(duì)白酒年份與香型鑒別也有十分效。因不同香型白酒的成分有所差異，其紅外光譜也不盡相同，可根據(jù)紅外光譜差異鑒別不同年份的白酒。

二、蜂蜜檢測(cè)分析

我國(guó)蜂蜜質(zhì)量參差不齊，摻假現(xiàn)象也較為嚴(yán)重。孫燕等利用中紅外圖譜分析儀結(jié)合化學(xué)計(jì)量軟件建立饒河黑蜂蜂蜜產(chǎn)地真假判別模型判別饒河本地的蜂蜜樣品和其它地區(qū)蜂蜜樣品，準(zhǔn)確率達(dá)90.3 %，為蜂蜜真?zhèn)舞b別提供了一種有效的方法。

三、谷類(lèi)檢測(cè)分析

近年來(lái)，少數(shù)造假者頻頻在陳舊大米中涂抹摻加植物油、礦物油，增加其亮度和光澤，冒充優(yōu)質(zhì)新鮮大米銷(xiāo)售，嚴(yán)重危害消費(fèi)者身心健康。張耀武等利用紅外光譜對(duì)涂有和摻有礦物油的大米進(jìn)行定性鑒別。

將分離出含有礦物油的試樣進(jìn)行紅外光譜測(cè)試，未出現(xiàn) 1745 cm-1脂 C=O 的伸縮振動(dòng)吸收和1000~1300 cm-1伸縮振動(dòng)吸收，證明該試樣中含有直鏈烷烴的礦物油。文中指出該方法可用于對(duì)大米、餅干、瓜子和食用油中是否摻加工業(yè)礦物油的鑒定。糧食在高溫高濕條件下極易發(fā)霉變質(zhì)，不僅造成經(jīng)濟(jì)損失還嚴(yán)重威脅人畜健康。

劉凌平等利用傅里葉變換衰減全反射紅外光譜技術(shù)結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法（ART-FTIR），對(duì)稻谷中7 種常見(jiàn)有害霉菌進(jìn)行了快速鑒定，建立的線性判別分析和偏最小二乘判別分析模型對(duì)7種不同類(lèi)別菌株的留一交互驗(yàn)證整體正確率分別達(dá)到 87.1 %和87.3 %，表明ART-FTIR 技術(shù)技術(shù)可用于谷物中霉菌不同屬間的快速鑒別，尤其對(duì)不同菌屬的霉菌具有良好的判別效果。

四、果蔬檢測(cè)分析

果蔬中農(nóng)藥殘留快速、高效的檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)前食品安全控制關(guān)注的重大問(wèn)題。朱春艷用傅里葉紅外光譜技術(shù)對(duì)敵百蟲(chóng)和辛硫磷兩種農(nóng)藥的紅外光譜進(jìn)行了測(cè)量和分析。

驗(yàn)證了FTIR/ATR技術(shù)快速檢測(cè)蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的可行性，測(cè)定敵百蟲(chóng)的最低的檢測(cè)限為0.2×10-6（體積分?jǐn)?shù)），相關(guān)系數(shù)為0.9141，辛硫磷的最低檢測(cè)限為0.02×10-6，相關(guān)系數(shù)為0.9036，為果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)提供了一種方便、快捷、準(zhǔn)確的方法。

擴(kuò)展資料：

傅里葉變換紅外光譜儀主要由紅外光源、分束器、干涉儀、樣品池、探測(cè)器、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)等組成。

（1）光源：傅里葉變換紅外光譜儀為測(cè)定不同范圍的光譜而設(shè)置有多個(gè)光源。通常用的是鎢絲燈或碘鎢 燈（近紅外）、硅碳棒（中紅外）、高壓汞燈及氧化釷燈（遠(yuǎn)紅外）。

（2）分束器：分束器是邁克爾遜干涉儀的關(guān)鍵元件。其作用是將入射光束分成反射和透射兩部分，然后 再使之復(fù)合，如果可動(dòng)鏡使兩束光造成一定的光程差，則復(fù)合光束即可造成相長(zhǎng)或相消干涉。

對(duì)分束器的要求是：應(yīng)在波數(shù)v處使入射光束透射和反射各半，此時(shí)被調(diào)制的光束振幅最大。根據(jù)使用 波段范圍不同，在不同介質(zhì)材料上加相應(yīng)的表面涂層，即構(gòu)成分束器。

（3）探測(cè)器：傅里葉變換紅外光譜儀所用的探測(cè)器與色散型紅外分光光度計(jì)所用的探測(cè)器無(wú)本質(zhì)的區(qū) 別。常用的探測(cè)器有硫酸三甘鈦（TGS）、鈮酸鋇鍶、碲鎘汞、銻化銦等。

（4）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：傅里葉變換紅外光譜儀數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的核心是計(jì)算機(jī)，功能是控制儀器的操作，收集 數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。

參考資料：——傅里葉紅外光譜儀

傅里葉紅外光譜儀有哪幾部分，各自的功能 傅立葉紅外光譜儀最核心的部分是 邁克爾遜干涉儀。可以說(shuō)沒(méi)有干涉儀就沒(méi)有傅立葉變換紅外光譜。正是因?yàn)榧t外光源經(jīng)過(guò)邁克爾遜干涉儀發(fā)生多色光相干，經(jīng)過(guò)樣品吸收之后，檢測(cè)器檢測(cè)到含有樣品信息的紅外干涉光的干涉圖信號(hào)，再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)將干涉圖信號(hào)經(jīng)過(guò)傅立葉變換，才轉(zhuǎn)換成紅外光譜。

其余的部件，如：檢測(cè)器，光源，光學(xué)反射鏡，采集卡，計(jì)算機(jī)等。

光源：用于產(chǎn)生寬帶的紅外光，樣品吸收光源產(chǎn)生的紅外光后引起樣品分子的振動(dòng)態(tài)躍遷，從而引其透過(guò)樣品的紅外光在相應(yīng)波長(zhǎng)上的透過(guò)強(qiáng)度的變化，這也是紅外光譜能檢測(cè)分子振動(dòng)特征峰的理論來(lái)源。

光學(xué)反射鏡：用于改變紅外光的光路

檢測(cè)器：用于檢測(cè)透過(guò)樣品的紅外吸收信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)的采集卡。

采集卡：用于采集檢測(cè)器檢測(cè)到的信號(hào)，并將信號(hào)存儲(chǔ)、處理成光譜。

計(jì)算機(jī)：用于控制光譜儀的運(yùn)行，協(xié)調(diào)邁克爾遜干涉儀，檢測(cè)器和采集卡的運(yùn)行、數(shù)據(jù)采集和處理。

傅里葉紅外光譜儀有輻射嗎 沒(méi)有。傅立葉紅外光譜儀是基于對(duì)干涉后的紅外光進(jìn)行傅里葉變換的原理而開(kāi)發(fā)的紅外光譜儀。截止2022年10月26日，根據(jù)查詢(xún)傅立葉紅外光譜儀簡(jiǎn)介可知，該儀器沒(méi)有輻射帶來(lái)的傷害，因此沒(méi)有輻射。

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