我国实现利用红外光谱快速准确诊断肿瘤(红外光谱的原理和特点)

我国实现利用红外光谱快速准确诊断肿瘤

由西安交通大学第一医院作为主要参加单位之一完成的“肿瘤临床诊断的红外光谱新方法”项目日前通过鉴定。这一具有原创性并拥有自主知识产权的成果，实现了利用红外光谱在３～５分钟或更短时间内快速准确判断肿瘤的目的。

这一项目由北京大学化学学院吴瑾光教授牵头，历经１０年，累计研究临床病例２０００多人，测量收集了一万多张红外光谱图谱（包括食道、胃、肠、肝、肾、肺、乳腺等），在大量实验研究的基础上，项目组发现并证实了一种较好的能满足临床实时诊断要求的红外光谱诊断新方法。

这种新型的红外光谱肿瘤检测、诊断法可在３～５分钟或更短时间内快速准确判断肿瘤，并可以作为常规病理检验的辅助手段，在外科手术过程中实现在体、原位、实时诊断和检测癌变组织，为外科医生选择手术方案提供快速诊断报告，还可辅助他们监控手术过程。初步临床实验表明，该方法可以满足多种肿瘤组织快速准确诊断的要求。与病理诊断结果对照，两者符合率在９０％以上。

专家们在鉴定中认为，这一项目率先提出了一种可用于肿瘤快速诊断和临床医疗应用的红外光谱肿瘤检测新方法，根据目前在临床试验初步研究取得的进展，这项研究成果将在临床医学中推广应用并发挥重要作用。

红外光谱的原理和特点

红外光谱的原理和特点如下：

红外光谱的原理：当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振动能级。

分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。所以，红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。

红外光谱的特点有以下几点：

1、区分度高：红外光谱可以区分不同化学物质的分子结构和它们之间的化学键类型。

2、非破坏性分析：红外光谱是非破坏性分析方法，可以直接对样品进行测量，不会对样品造成损伤。3、 可以快速分析：红外光谱实验操作简便，可以快速分析，同时还可以同时进行多个样品的分析。

4、可以做定量分析：红外光谱可以用于定量分析。

5、 适合多种样品类型：红外光谱适用于多种样品类型，包括液体、固体和气体等。

红外光谱的优缺点。

红外吸收谱带的波数位置、强度、峰形等特征反映了样品的多种信息，可用来鉴定未知物的分子结构或确定其化学基团；谱带的吸收强度与分子组成或其化学基团的含量有关，因此可用于定量分析和纯度的鉴定。

对于高分子而言，能获得共聚物的序列结构、支化度、结晶度、立构规整度、分子间相互作用等信息。因此，红外光谱法不仅与其它许多分析方法一样，能进行定性和定量分析，而且是鉴定化合物和测定分子结构的有效方法之一。

红外光谱是一种常用的分析方法，其优点在于可以对分子结构进行高效、快速的分析，并且分析不会对样品造成破坏。其缺点在于模型转移问题尚未很好解决，近红外对于样品数量比较少的分析也不适用，因为建模成本很高，样品数量少，测试费用很高。

傅里叶红外光谱仪傅里叶红外光谱仪简称

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一、红外光谱可以研究分子的结构和化学键，如力常数的测定和分子对称性等，利用红外光谱方法可测定分子的键长和键角，并由此推测分子的立体构型。根据所得的力常数可推知化学键的强弱，由简正频率计算热力学函数等。

二、分子中的某些基团或化学键在不同化合物中所对应的谱带波数基本上是固定的或只在小波段范围内变化，因此许多有机官能团例如甲基、亚甲基、羰基，氰基，羟基，胺基等等在红外光谱中都有特征吸收。

三、分子在低波数区的许多简正振动往往涉及分子中全部原子，不同的分子的振动方式彼此不同，这使得红外光谱具有像指纹一样高度的特征性，称为指纹区。利用这一特点，人们采集傅里叶红外光谱仪了成千上万种已知化合物的红外光谱，并把它们存入计算机中，编成红外光谱标准谱图库。

四、拓展资料傅里叶红外光谱仪：

光谱仪主要应用于染织工业、环境科学、生物学、材料科学、高分子化学、催化、煤结构研究、石油工业、生物医学、生物化学、药学、无机和配位化学基础研究、半导体材料、日用化工等研究领域。

傅里叶红外光谱仪能测量玻璃的传热系数吗 可以。

傅里叶变换红外光谱仪，可用来测量玻璃的远红外反射比、半球辐射率、传热系数、太阳能总透射比等 。

传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度（K或℃）。

傅里叶红外光谱仪的用处 一、酒制品检测分析

不同产地的葡萄酒具有不同的质量与风格，市场上葡萄酒以假乱真、以次充好现象颇多，寻找简单有效地鉴别葡萄酒产区的方法，有利于葡萄酒市场的健康发展。向伶俐等人采用近、中红外光谱的贝叶斯信息融合技术对葡萄酒原产地进行快速识别，建模集准确率为87.11 %，检验集准确率为90.87 %，提高判别的准确度，为葡萄酒原产地真伪识别提供了一种高效低成本的新方法。

此外，利用红外光谱对白酒年份与香型鉴别也有十分效。因不同香型白酒的成分有所差异，其红外光谱也不尽相同，可根据红外光谱差异鉴别不同年份的白酒。

二、蜂蜜检测分析

我国蜂蜜质量参差不齐，掺假现象也较为严重。孙燕等利用中红外图谱分析仪结合化学计量软件建立饶河黑蜂蜂蜜产地真假判别模型判别饶河本地的蜂蜜样品和其它地区蜂蜜样品，准确率达90.3 %，为蜂蜜真伪鉴别提供了一种有效的方法。

三、谷类检测分析

近年来，少数造假者频频在陈旧大米中涂抹掺加植物油、矿物油，增加其亮度和光泽，冒充优质新鲜大米销售，严重危害消费者身心健康。张耀武等利用红外光谱对涂有和掺有矿物油的大米进行定性鉴别。

将分离出含有矿物油的试样进行红外光谱测试，未出现 1745 cm-1脂 C=O 的伸缩振动吸收和1000~1300 cm-1伸缩振动吸收，证明该试样中含有直链烷烃的矿物油。文中指出该方法可用于对大米、饼干、瓜子和食用油中是否掺加工业矿物油的鉴定。粮食在高温高湿条件下极易发霉变质，不仅造成经济损失还严重威胁人畜健康。

刘凌平等利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术结合化学计量学方法（ART-FTIR），对稻谷中7 种常见有害霉菌进行了快速鉴定，建立的线性判别分析和偏最小二乘判别分析模型对7种不同类别菌株的留一交互验证整体正确率分别达到 87.1 %和87.3 %，表明ART-FTIR 技术技术可用于谷物中霉菌不同属间的快速鉴别，尤其对不同菌属的霉菌具有良好的判别效果。

四、果蔬检测分析

果蔬中农药残留快速、高效的检测技术是当前食品安全控制关注的重大问题。朱春艳用傅里叶红外光谱技术对敌百虫和辛硫磷两种农药的红外光谱进行了测量和分析。

验证了FTIR/ATR技术快速检测蔬菜中有机磷农药残留的可行性，测定敌百虫的最低的检测限为0.2×10-6（体积分数），相关系数为0.9141，辛硫磷的最低检测限为0.02×10-6，相关系数为0.9036，为果蔬农药残留检测提供了一种方便、快捷、准确的方法。

扩展资料：

傅里叶变换红外光谱仪主要由红外光源、分束器、干涉仪、样品池、探测器、计算机数据处理系统、记录系统等组成。

（1）光源：傅里叶变换红外光谱仪为测定不同范围的光谱而设置有多个光源。通常用的是钨丝灯或碘钨 灯（近红外）、硅碳棒（中红外）、高压汞灯及氧化钍灯（远红外）。

（2）分束器：分束器是迈克尔逊干涉仪的关键元件。其作用是将入射光束分成反射和透射两部分，然后 再使之复合，如果可动镜使两束光造成一定的光程差，则复合光束即可造成相长或相消干涉。

对分束器的要求是：应在波数v处使入射光束透射和反射各半，此时被调制的光束振幅最大。根据使用 波段范围不同，在不同介质材料上加相应的表面涂层，即构成分束器。

（3）探测器：傅里叶变换红外光谱仪所用的探测器与色散型红外分光光度计所用的探测器无本质的区 别。常用的探测器有硫酸三甘钛（TGS）、铌酸钡锶、碲镉汞、锑化铟等。

（4）数据处理系统：傅里叶变换红外光谱仪数据处理系统的核心是计算机，功能是控制仪器的操作，收集 数据和处理数据。

参考资料：——傅里叶红外光谱仪

傅里叶红外光谱仪有哪几部分，各自的功能 傅立叶红外光谱仪最核心的部分是 迈克尔逊干涉仪。可以说没有干涉仪就没有傅立叶变换红外光谱。正是因为红外光源经过迈克尔逊干涉仪发生多色光相干，经过样品吸收之后，检测器检测到含有样品信息的红外干涉光的干涉图信号，再经过计算机将干涉图信号经过傅立叶变换，才转换成红外光谱。

其余的部件，如：检测器，光源，光学反射镜，采集卡，计算机等。

光源：用于产生宽带的红外光，样品吸收光源产生的红外光后引起样品分子的振动态跃迁，从而引其透过样品的红外光在相应波长上的透过强度的变化，这也是红外光谱能检测分子振动特征峰的理论来源。

光学反射镜：用于改变红外光的光路

检测器：用于检测透过样品的红外吸收信号，并将光信号转换成电信号传送给计算机的采集卡。

采集卡：用于采集检测器检测到的信号，并将信号存储、处理成光谱。

计算机：用于控制光谱仪的运行，协调迈克尔逊干涉仪，检测器和采集卡的运行、数据采集和处理。

傅里叶红外光谱仪有辐射吗 没有。傅立叶红外光谱仪是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪。截止2022年10月26日，根据查询傅立叶红外光谱仪简介可知，该仪器没有辐射带来的伤害，因此没有辐射。

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