基于共聚焦显微拉曼的真菌菌丝中几丁质的原位检测研究 被引量：7

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作者 李晓丽 罗榴彬 +3 位作者 周斌雄 胡小倩 孙婵骏 何勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期119-124,共6页

几丁质是真菌细胞壁中一种重要的结构多糖,本文首次采用共聚焦显微拉曼技术对山茶刺盘孢菌的气生菌丝进行原位检测研究,首先确定了采集菌丝拉曼光谱的最优实验参数,并获得了菌丝,几丁质标准品和背景三种物质的典型拉曼光谱,对其中的特... 几丁质是真菌细胞壁中一种重要的结构多糖,本文首次采用共聚焦显微拉曼技术对山茶刺盘孢菌的气生菌丝进行原位检测研究,首先确定了采集菌丝拉曼光谱的最优实验参数,并获得了菌丝,几丁质标准品和背景三种物质的典型拉曼光谱,对其中的特征峰进行归属分析,发现菌丝光谱中有明显的几丁质特征峰。然后对置于载玻片上菌丝的感兴趣区域进行拉曼光谱面扫描,通过主成分分析法发现面扫描区域中,菌丝和背景两种信号可以明显区分开来,结合主成分的载荷因子图得到了菌丝的两个主要的特征差异峰1 622和1 368cm^(-1),1 622cm^(-1)属于菌丝中几丁质的特征峰,而1 368cm^(-1)是来源于菌丝中的果胶多糖。最后通过对几丁质在1 622cm^(-1)特征峰波段附近范围积分,绘制了几丁质在菌丝中二维和三维的化学成像图,直观且无损的再现了几丁质在菌丝中的空间分布。 展开更多

关键词 几丁质 真菌菌丝 共聚焦显微拉曼 主成分分析 化学成像

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基于共聚焦显微拉曼光谱揭示炭疽病侵染下茶叶细胞壁变化的研究 被引量：4

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作者 李晓丽 罗榴彬 +2 位作者 胡小倩 楼兵干 何勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1571-1576,共6页

采用共聚焦显微拉曼技术研究了炭疽病感染所致茶叶细胞壁结构和化学成分的变化。对茶叶健康和染病组织细胞进行微米级空间分辨率的显微拉曼光谱扫描,并结合透射电镜观察炭疽病侵染所致的细胞超微结构变化,结果显示染病前后细胞壁的拉曼... 采用共聚焦显微拉曼技术研究了炭疽病感染所致茶叶细胞壁结构和化学成分的变化。对茶叶健康和染病组织细胞进行微米级空间分辨率的显微拉曼光谱扫描,并结合透射电镜观察炭疽病侵染所致的细胞超微结构变化,结果显示染病前后细胞壁的拉曼光谱位移和强度都有明显的差异,表明炭疽病侵染导致细胞壁中化学成分发生了较大的变化。其中由纤维素,果胶,酯类化合物产生的拉曼峰强度都有明显下降,说明细胞壁中这些物质的含量在染病后减少了;而木质素拉曼散射引起的拉曼峰强度有所上升,说明木质素的含量在染病后有所增加。随后基于纤维素的拉曼指纹波数和显微空间结构信息实现了茶叶健康组织和染病组织细胞壁中纤维素的化学成像分析,结果显示炭疽病侵染不仅导致细胞壁中纤维素的含量大大减少,而且纤维素的有序结构被破坏。由此得出结论:在无需对样本进行染色或复杂的化学处理的情况下,共聚焦显微拉曼可以揭示由炭疽病侵染引起的茶叶细胞壁化学成分和结构的变化,本研究是共聚焦显微拉曼技术首次用于植物病理学中寄主-病原物互作机制的研究,将为深入研究寄主-病原物在细胞层面上的互作机制开辟蹊径。 展开更多

关键词 茶叶 细胞壁 炭疽病 共聚焦显微拉曼 化学成分变化

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基于共聚焦显微拉曼光谱的毛竹细胞结构和成分研究 被引量：2

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作者 李晓丽 周斌雄 +2 位作者 张怡 姚炎明 何勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期413-418,共6页

采用共聚焦显微拉曼光谱对毛竹薄壁细胞、薄壁纤维过渡细胞和纤维细胞进行研究。通过构建偏最小二乘(PLS)定量区分模型来对这三种细胞中的差异进行分析,结果表明,该区分模型的建模和交互验证决定系数(R^2)分别为0.810和0.800,均方根误差... 采用共聚焦显微拉曼光谱对毛竹薄壁细胞、薄壁纤维过渡细胞和纤维细胞进行研究。通过构建偏最小二乘(PLS)定量区分模型来对这三种细胞中的差异进行分析,结果表明,该区分模型的建模和交互验证决定系数(R^2)分别为0.810和0.800,均方根误差(RMSE)分别为0.323和0.332。根据这一模型的回归系数,发现三种细胞的区别主要体现在1 095,1 319和1 636cm^(-1)三个波数,这三个波数分别为纤维素、半纤维素和木质素的指纹特征峰。以这三个波数为自变量建立多元线性回归(MLR)模型,该回归模型的建模和交互验证决定系数(R^2)分别为0.644和0.643,均方根误差(RMSE)分别为0.442和0.443,表明三种细胞在这三个波数处存在明显的差异。对小波变换基线消除后的拉曼光谱信号进行化学成像分析,结果显示,纤维素微纤维与纤维轴成一个很大的角度,这一结构有利于提高细胞的弹性模量和硬度。半纤维素和纤维素微纤维通过氢键相连,并在范德华力的作用下紧密地结合在一起,因此在拉曼化学成像中可以看到半纤维素和纤维素有相似的分布规律。三种细胞的细胞角和胞间层都高度的木质化,从细胞壁外层到内层木质化程度逐渐降低,表明细胞壁的木质化从细胞角和胞间层开始,且木质化程度并不完全。 展开更多

关键词 毛竹 纤维细胞 薄壁细胞 共聚焦显微拉曼光谱 小波变换

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共聚焦显微拉曼光谱研究碱处理对稻秸发酵制沼气的影响 被引量：3

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作者 夏益华 罗榴彬 +2 位作者 李晓丽 何勇 盛奎川 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期657-662,共6页

碱水解法以其方便高效成为稻秸发酵制沼气中广泛采用的化学预处理方法,但是碱水解对于稻秸细胞壁中高聚物成分及其空间致密交联结构的作用机理有待深入研究。采用共聚焦显微拉曼光谱和透射电镜研究了NaOH碱处理对稻秸厌氧发酵产沼气的... 碱水解法以其方便高效成为稻秸发酵制沼气中广泛采用的化学预处理方法,但是碱水解对于稻秸细胞壁中高聚物成分及其空间致密交联结构的作用机理有待深入研究。采用共聚焦显微拉曼光谱和透射电镜研究了NaOH碱处理对稻秸厌氧发酵产沼气的影响。首先对未处理稻秸和碱处理稻秸进行微米级空间分辨率的拉曼光谱面扫描,然后对这两类样本进行主成分分析,发现累计贡献率达99%的前两个主成分空间中两类样本分别呈射线状分布,两类样本分界线清楚表明碱处理导致稻叶组织的拉曼光谱响应特性发生了明显变化;进一步分析前两个主成分的载荷图,发现拉曼峰1 739,1 508和1 094 cm^(-1)是影响主成分的重要谱带,而这三个拉曼峰分别归属于半纤维素、木质素和纤维素的拉曼散射效应;结合半纤维素、木质素和纤维素的拉曼特征峰和显微图像信息实现了组织细胞中三种成分的化学成像分析,发现碱处理破坏了稻叶组织中上述三种成分的致密空间结构,并使它们的含量明显减少,尤其是木质素。由此得出结论:共聚焦显微拉曼光谱可实现稻叶组织细胞中半纤维素、木质素和纤维素的无损检测,结合显微空间信息可实现稻秸中三种成分的化学成像分析,该研究有助揭示碱处理促进秸秆厌氧发酵产沼气的作用机理。 展开更多

关键词 稻秸 碱处理 沼气 共聚焦显微拉曼光谱 半纤维素 化学成像

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贻贝足的共聚焦显微拉曼光谱分析

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作者 梁政委 杜增丰 +4 位作者 李超伦 王敏晓 王冰 张鑫 阎军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期755-759,共5页

贻贝对各种海洋环境具有广泛适应性,范围从浅海跨越到深海热液、冷泉等极端环境。贻贝主要通过其足组织分泌的蛋白形成足丝附着于岩石等固体表面,这种蛋白是一种可再生、不受水环境影响的性能良好的天然生物胶黏剂,得益于分泌蛋白的性质... 贻贝对各种海洋环境具有广泛适应性,范围从浅海跨越到深海热液、冷泉等极端环境。贻贝主要通过其足组织分泌的蛋白形成足丝附着于岩石等固体表面,这种蛋白是一种可再生、不受水环境影响的性能良好的天然生物胶黏剂,得益于分泌蛋白的性质,足丝在水下具有黏附性强、韧性高、耐水性优良等特性,在生物材料学、医学等方面具有很好的开发潜力和应用前景,已经是国内外研究热点之一。拉曼光谱是一种非接触的、无损的可以提供分子生物化学信息的检测技术。足丝是贻贝足腺体的外在表达形式,结合扫描电镜和共聚焦显微拉曼光谱技术,从贻贝足丝的表观差异到贻贝足腺体的分泌蛋白组分和分布特征,基于深海和浅海贻贝足丝的扫描电镜表征的表观形态差异,对两种贻贝足组织分别进行共聚焦显微拉曼光谱检测,得到两种贻贝的3个腺体的拉曼光谱和腺体局部区域的2D拉曼彩色分布图,从外在表现形式足丝到内部足腺体分布,通过对比两种贻贝的3个腺体的成分以及相对分布,分析造成两种贻贝足丝差异的内在腺体分布情况,此外结合两种贻贝生存环境的差异,认为贻贝的足丝外观差异以及其内部腺体分布是贻贝应对浅海和深海冷泉完全不同理化环境的一种环境适应机制。基于实验结果得到如下结论,拉曼光谱表明两种贻贝足腺体组成:表征核心腺体的amideⅢ信号位于1 242和1 269 cm^-1位置的2个峰的峰强度相对其他两个峰(1 318和1 337 cm^-1)较高,表现为有序高级的蛋白构象,外皮和粘附盘腺体含有丰富的酪氨酸(643, 830, 850和1 615 cm^-1)和3, 4-二羟基苯丙氨酸(多巴, DOPA,785 cm^-1);浅海贻贝在1 043 cm^-1位置有高强度的胶原蛋白信号。拉曼成像呈现两种贻贝腺体分布特征:深海贻贝表现为较为集中的腺体分布,浅海贻贝腺体分布较为分散,表明贻贝为适应不同环境形成不同的腺体分布机制。由此可见,拉曼光谱可以用于研究不同环境下生存的贻贝的足腺体分布特性,并在生物样品微观分析中更多的应用。 展开更多

关键词 共聚焦显微拉曼 贻贝足腺体 粘附蛋白

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应用共聚焦显微拉曼光谱仪检测铁皮石斛不同部位多糖含量初探

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作者 胡小倩 《种子科技》 2017年第2期78-78,82,共2页

美国Thermo Scientificic公司的DXR激光共聚焦显微拉曼光谱仪,结合了拉曼光谱分析技术与显微镜分析技术,不仅具有常规拉曼光谱非破坏性、检测时间短、样品需求量小、样品制备简单等优点,辅以高倍光学显微镜,还具有微观、原位、多相态、... 美国Thermo Scientificic公司的DXR激光共聚焦显微拉曼光谱仪,结合了拉曼光谱分析技术与显微镜分析技术,不仅具有常规拉曼光谱非破坏性、检测时间短、样品需求量小、样品制备简单等优点,辅以高倍光学显微镜,还具有微观、原位、多相态、稳定性好、空间分辨率高等优点。本研究旨在探索应用共聚焦显微拉曼光谱技术测定铁皮石斛的根、茎、叶和花的多糖含量,在提高多糖含量测定效率的同时,将共聚焦纤维拉曼光谱技术应用到中药有效成分检测方面,为相关研究提供新的技术方法。 展开更多

关键词 共聚焦显微拉曼光谱仪 铁皮石斛 多糖含量 检测

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白云鄂博碳酸岩脉的显微共聚焦激光拉曼光谱分析 被引量：3

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作者 秦朝建 裘愉卓 +3 位作者 周国富 王中刚 张台荣 肖国望 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期400-405,共6页

白云鄂博矿区发育的脉状稀土碳酸岩,由于其结晶迅速,矿物颗粒细微,其中的微小矿物的鉴定一直是一个难题。应用显微共聚焦激光拉曼光谱仪则能较好地解决这一问题。研究表明,白云鄂博地区存在富稀土白云质岩浆碳酸岩脉,早期阶段形成碱性... 白云鄂博矿区发育的脉状稀土碳酸岩,由于其结晶迅速,矿物颗粒细微,其中的微小矿物的鉴定一直是一个难题。应用显微共聚焦激光拉曼光谱仪则能较好地解决这一问题。研究表明,白云鄂博地区存在富稀土白云质岩浆碳酸岩脉,早期阶段形成碱性长石和铁白云石,无稀土矿化;铁白云石常常出溶铁质而自身则形成方解石。霓石和方解石形成略晚,常常与氟碳铈矿等稀土矿物共生,出现强烈的稀土矿化;而无解理的方解石则形成于更晚的岩浆期后热液阶段,发育大量的流体包裹体,并出现强烈的铌、稀土矿化。铌铁矿分布在氟碳铈矿中和赤铁矿边缘,为热液交代作用的产物。早期结晶的矿物如碱性长石、铁白云石稀土矿化弱,岩浆晚期分异出大量的流体相,稀土元素和Sr等进入岩浆热液中,并在热液结晶矿物中富集,甚至在非平衡结晶的石英中产生强烈的稀土矿化。结合岩相学显微观察,显微拉曼探针很好的揭示了这一地质过程。同时为白云鄂博矿床铌、稀土矿化的热液交代成因提供了依据。 展开更多

关键词 显微共聚焦激光拉曼光谱 碳酸岩脉 稀土矿化 白云鄂博

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基于MLP-BDA融合模型的塑钢窗显微共聚焦拉曼光谱分类 被引量：1

8

作者 张震 王继芬 +2 位作者 鲁朋武 付赵奎 白海涛 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期121-125,174,共6页

为了对案件中出现的塑钢窗类检材进行无损、准确的识别与认定,通过实验建立了基于预处理并结合数学建模的分类方法。运用显微共聚焦拉曼光谱分析技术获取了“金鹏”、“瑞恒”等5个品牌共计150份的光谱谱图。基于构建的多层感知器模型,... 为了对案件中出现的塑钢窗类检材进行无损、准确的识别与认定,通过实验建立了基于预处理并结合数学建模的分类方法。运用显微共聚焦拉曼光谱分析技术获取了“金鹏”、“瑞恒”等5个品牌共计150份的光谱谱图。基于构建的多层感知器模型,比较了Savitzky-Golay滤波、希尔伯特变换和小波变换三种预处理方式在模型识别精度方面的差异。选择最佳预处理方式,进一步构建Bayesian分类模型对各样本进行分类区分。结果表明,显微共聚焦拉曼光谱能够反映出不同样本理化信息方面存在的差异。预处理能够提升模型的识别精度,其中小波变换处理(96%)>基于希尔伯特变换处理(80%)>基于Savitzky-Golay滤波处理(76%)>未处理(72%)。小波变换没有改变波峰区及其吸光度,但它去除了光谱数据中的噪声。基于小波变换处理结合Bayesian判别分析,成功实现了对150份样本100%的准确区分。 展开更多

关键词 塑钢窗 显微共聚焦拉曼光谱 预处理 分类模型

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基于显微拉曼检测蛋白核小球藻鉴别丁草胺及草甘膦 被引量：1

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作者 邵咏妮 蒋林军 +1 位作者 潘健 何勇 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1082-1086,共5页

以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)作为鉴别载体,利用共聚焦显微拉曼光谱仪分别获取生长在除草剂草甘膦、丁草胺污染水体以及正常水体的蛋白核小球藻β-胡萝卜素的拉曼光谱信息,对2种除草剂进行了鉴别.利用预处理后的光谱信号,建... 以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)作为鉴别载体,利用共聚焦显微拉曼光谱仪分别获取生长在除草剂草甘膦、丁草胺污染水体以及正常水体的蛋白核小球藻β-胡萝卜素的拉曼光谱信息,对2种除草剂进行了鉴别.利用预处理后的光谱信号,建立偏最小二乘回归(PLS)预测模型及线性判别分析(LDA)分类模型.当阈值为±0.3时,全波段建立的PLS模型对草甘膦和丁草胺的预测正确率高达83.33%,特征峰建立的LDA分类模型对2种除草剂的分类正确率均达到了100%.结果表明,利用蛋白核小球藻为载体对丁草胺和草甘膦2种除草剂进行鉴别是可行的,且LDA分类模型更适合除草剂的分类研究. 展开更多

关键词 蛋白核小球藻 共聚焦显微拉曼光谱仪 偏最小二乘回归 线性判别分析 除草剂鉴别

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基于显微拉曼光谱的稀酸预处理马尾松细胞壁解构机理研究 被引量：3

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作者 陈胜 张逊 许凤 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2136-2142,共7页

稀酸预处理可打破木质纤维原料天然抗降解屏障,提高后续酶解和发酵效率,从而使其更高效地转化为生物燃料,然而在亚细胞水平上纤维细胞壁的解构机理仍有待深入研究。采用共聚焦显微拉曼光谱技术与主成分聚类分析法结合,研究了稀酸预处理... 稀酸预处理可打破木质纤维原料天然抗降解屏障,提高后续酶解和发酵效率,从而使其更高效地转化为生物燃料,然而在亚细胞水平上纤维细胞壁的解构机理仍有待深入研究。采用共聚焦显微拉曼光谱技术与主成分聚类分析法结合,研究了稀酸预处理前后马尾松细胞壁区域化学变化特点。结果表明,累计贡献率高达94.61%的第一与第二主成分空间中光谱样本散点呈现规律性分布;聚类分析可准确提取细胞壁不同形态区域平均拉曼光谱。结合拉曼成像分析发现,细胞角隅木质化程度高,含有较多木质素,次生壁木质化程度低,含有较多碳水化合物。稀酸预处理导致马尾松细胞壁发生了不均一解构,其致密空间结构被破坏,次生壁中碳水化合物典型特征峰2 890cm^(-1)处信号强度降低了26.9%,表明碳水化合物从该区域大量脱除;碳水化合物在复合胞间层少量脱除,而细胞角隅则出现了其轻微富集。木素在稀酸预处理后发生了重新分布,细胞角隅区拉曼信号显著增强。碳水化合物(主要为半纤维素)的溶出及木质素的重新分布削弱了生物质原料的抗降解性,有利于后续酶解糖化。该研究不仅提供了一种快速、高效的纤维细胞壁区域化学分析方法,还为林木生物质高值转化的研究奠定了重要的理论基础。 展开更多

关键词 马尾松 稀酸预处理 共聚焦显微拉曼光谱 主成分分析 聚类分析

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共聚焦拉曼光谱在贻贝介壳探测中的应用 被引量：5

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作者 崔楠楠 杜增丰 +9 位作者 张鑫 栾振东 席世川 李连福 王敏晓 王冰 梁政委 刘靖 连超 阎军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期750-754,共5页

贻贝是广泛分布于全球水域的物种,从近海海域到深海热液、冷泉等极端环境。贻贝分泌碳酸钙矿物形成介壳保护软体组织,介壳是一种天然纳米复合材料,具有优异的力学性能,在生物材料、组织工程以及仿生学等方面具有很好的应用前景,已经成... 贻贝是广泛分布于全球水域的物种,从近海海域到深海热液、冷泉等极端环境。贻贝分泌碳酸钙矿物形成介壳保护软体组织,介壳是一种天然纳米复合材料,具有优异的力学性能,在生物材料、组织工程以及仿生学等方面具有很好的应用前景,已经成为国内外研究热点之一。拉曼光谱是一种非破坏、非接触及多组分同时测试的检测技术,可以提供矿物成分信息。利用共聚焦显微激光拉曼技术对不同环境下(台西南冷泉繁茂区、Desmos热液区、实验室养殖及大连近海海域)生长的贻贝介壳进行检测,得到四种环境中生存的贻贝介壳珍珠层的拉曼光谱和介壳横截面局部区域的线扫趋势图及二维拉曼成像图。基于实验结果得到以下结论,四种环境中生存的贻贝介壳的棱柱层和珍珠层矿物为碳酸钙,其中棱柱层矿物组成均为方解石,拉曼测试方解石特征峰位于711和281 cm^-1附近,而介壳珍珠层虽然主要为碳酸钙,但不同环境下生长的贻贝珍珠层的矿物组成存在一定差别:大连近海贻贝珍珠层矿物为文石,拉曼测试文石特征峰位于706和206 cm^-1附近,结晶程度差。热液区生长以及实验室养殖贻贝珍珠层矿物也为文石,特征峰位于706和206 cm^-1附近,但结晶程度相对较好。台西南冷泉繁茂区贻贝珍珠层主要为文石(706和206 cm^-1),并含少量方解石,拉曼测试方解石特征峰位于711和281 cm^-1附近。通过对比四种环境中贻贝介壳的矿物组分以及相对分布,结合生存环境的差异,认为介壳矿物组成差异是贻贝应对深海冷泉、热液不同理化环境的一种环境适应机制。测试结果表明贻贝生长环境压力对珍珠层矿物组成有较大影响。研究表明共聚焦显微拉曼光谱是一种快速、高效的用于研究不同环境下生存的贻贝的介壳矿物组成的技术手段。这为研究深海贻贝生命过程与适应机制提供了重要的参考资料。 展开更多

关键词 贻贝 共聚焦显微激光拉曼 方解石 文石

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基于扫描热显微镜的木材细胞壁导热特性 被引量：4

12

作者 徐德良 徐朝阳 +2 位作者 丁涛 张洋 王思群 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期105-110,共6页

【目的】基于扫描热显微镜(STh M)对木材细胞壁横切面和径切面进行扫描,研究木材微观尺度的导热特性,以获得木材细胞壁微观组成和构造对导热特性的影响机制。【方法】使用钻石刀对北美红栎试样进行显微切片以获得足够光滑的试样表面,制... 【目的】基于扫描热显微镜(STh M)对木材细胞壁横切面和径切面进行扫描,研究木材微观尺度的导热特性,以获得木材细胞壁微观组成和构造对导热特性的影响机制。【方法】使用钻石刀对北美红栎试样进行显微切片以获得足够光滑的试样表面,制备符合扫描热显微镜和显微拉曼光谱测试要求的试样。采用扫描热显微镜的热传导对照模式对北美红栎纤维细胞区进行扫描成像。【结果】STh M测试结果表明,STh M探针在横切面对木材细胞壁进行扫描时,细胞壁胞间层和角隅区域的STh M探针电流强度明显低于S2层,即细胞壁胞间层和角隅区域的导热能力显著低于S2层;而在径切面,STh M探针扫描后细胞壁S2层和胞间层及角隅区域的探针电流差异不明显,即S2层、胞间层和角隅区域的导热能力未表现出明显差异。显微拉曼光谱测试结果表明,相比S2层,胞间层和角隅区域拉曼谱图中归属木质素的特征峰强度相对归属纤维素的特征峰明显要强。选用归属木质素的1 520~1 680 cm-1波数范围对细胞壁进行拉曼成像,成像结果显示木质素在细胞壁胞间层和角隅区域含量高。【结论】木材细胞壁S2层、胞间层和角隅区域的导热能力在横切面表现出明显差异,而在径切面差异不明显。木材细胞壁在横切面表现出S2层导热能力强的原因,主要是由细胞壁不同壁层的空间构造特征差别造成的。S2层纤维素含量高,纤维素结构单元微纤丝排列接近平行于细胞轴向,由此在横切面施加热量后热量在S2层顺纹传递,而胞间层和角隅区域木质素含量高,在此两区域化学成分排列呈无序状态,因而表现出S2层导热能力强。当STh M探针从径切面施加给细胞壁热量后,热量在S2层中的传递近似垂直于微纤丝,即热量从横切面的顺纹传递转变为横纹传递,由此造成横切面S2层导热能力强的条件消失,进而在径切面S2层与胞间层和角隅区表现出的导热能力基本一致。STh M技术揭示了木材细胞壁中纤维定向排列结构对细胞壁不同壁层导热性能的影响,该技术可以有效用于研究木材微观导热性能与结构。 展开更多

关键词 木材细胞壁 导热特性 扫描热显微镜 共聚焦显微拉曼光谱

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毛竹薄壁细胞组分分布及取向显微成像研究 被引量：9

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作者 冯龙 孙存举 +4 位作者 毕文思 任珍珍 刘杏娥 江泽慧 马建锋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2957-2961,共5页

薄壁细胞是竹材基本组织中的主要细胞类型起到填充及淀粉贮存作用,是竹材中重要的力学承载单元之一。采用共聚焦荧光显微技术对解离后的竹材薄壁细胞形态进行成像观察,透射电子显微镜成像发现薄壁细胞次生壁呈现宽窄交替的同心层状结构... 薄壁细胞是竹材基本组织中的主要细胞类型起到填充及淀粉贮存作用,是竹材中重要的力学承载单元之一。采用共聚焦荧光显微技术对解离后的竹材薄壁细胞形态进行成像观察,透射电子显微镜成像发现薄壁细胞次生壁呈现宽窄交替的同心层状结构,且单层厚度在0.2~0.3μm。在此基础上利用532 nm共聚焦显微拉曼光谱成像技术原位状态下研究竹材薄壁细胞壁中木质素、纤维素区域化学,通过C—H伸缩振动(2789~3000 cm^-1)特征峰峰高拉曼成像成功的区分出薄壁细胞复合胞间层以及次生壁,由于空间分辨率限制无法对薄壁细胞次生壁亚层进行区分。通过对薄壁细胞拉曼光谱380 cm^-1(吡喃环C—C—C对称弯曲振动)和1600 cm^-1(木质素苯环伸缩振动)特征峰成像发现其次生壁中纤维素具有明显的区域选择性,而木质素具有明显的区域选择性,主要汇聚于复合胞间层及次生壁内层。与木质素共轭相联的松柏醛/芥子醛,以酯键和醚键与木质素和半纤维素相联的对羟基肉桂酸类与木质素分布规律类似。采用偏振光拉曼成像阐明纤维素微纤丝在薄壁细胞与纤维细胞各亚层中的空间取向差异,拉曼强度比值表明相对于纤维细胞宽层,纤维细胞窄层及薄壁细胞次生壁中纤维素分子更加趋近垂直于细胞轴向,也即是大的微纤丝角。研究结果加深了对毛竹薄壁细胞结构、细胞壁区域化学及分子取向特性的理解,能够为高效精准利用竹材提供重要的理论指导。 展开更多

关键词 毛竹 薄壁细胞 微纤丝空间取向 组分分布 共聚焦显微拉曼光谱

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基于光谱技术的建窑宋代黑釉瓷物化组成及制备工艺研究 被引量：1

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作者 王甜 杨少雄 +7 位作者 夏森伟 王芬 王莹 孙建兴 孙莉 李强 罗宏杰 朱建锋 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期448-455,共8页

建窑,位于今福建省南平市,是宋时烧造黑釉茶盏的著名窑场之一。建窑创烧于晚唐五代,历经宋、元、明、清代,烧瓷历史近千年。建窑黑釉瓷品种丰富,釉色多变,主要为黑釉、兔毫釉和柿红釉色居多。建窑黑釉瓷在中国陶瓷历史上占据重要地位,... 建窑,位于今福建省南平市,是宋时烧造黑釉茶盏的著名窑场之一。建窑创烧于晚唐五代,历经宋、元、明、清代,烧瓷历史近千年。建窑黑釉瓷品种丰富,釉色多变,主要为黑釉、兔毫釉和柿红釉色居多。建窑黑釉瓷在中国陶瓷历史上占据重要地位,并深刻影响了亚洲陶瓷历史,尤其是日本陶瓷。对于建窑黑釉瓷的科学研究,国内外学者主要致力于分析建盏胎釉的化学组成、微观结构,揭示建窑釉瓷的成瓷机理及制备工艺。然而,作为建窑黑釉瓷的代表品种,黑釉、兔毫釉和柿红釉,三者的原料组成、制备工艺及呈色机理的异同仍然不明晰。因此,采用超景深光学显微镜(OM)、X射线荧光光谱仪(XRF)、显微共聚焦拉曼光谱仪(μ-RS)、X射线衍射仪(XRD)和分光光度计等多种光谱技术,通过对建窑大路后门和芦花坪窑址出土的宋代黑釉、兔毫釉以及柿红釉的微观形貌、化学组成、物相组成以及釉外观呈色进行比较研究,解析黑釉、兔毫釉和柿红釉在原料组成、烧成工艺及呈色机理方面的异同。结果表明:黑釉、兔毫与柿红釉瓷胎中大部分主量元素含量无明显差异。三者着色元素均为Fe_(2)O_(3),黑釉与兔毫釉的Fe_(2)O_(3)含量接近(6.0~7.0 wt%),而柿红釉铁含量最高(~10.5 wt%)。较高的Fe_(2)O_(3)含量使得柿红釉面呈现红棕色。在所有样品的断面釉中、兔毫釉表面的毫纹中以及柿红釉面均发现有微米级枝状亚稳相ε-Fe_(2)O_(3)晶体。且ε-Fe_(2)O_(3)晶体的分布与兔毫釉面毫纹分布及柿红整体釉色一致。同时,在兔毫毫纹中及柿红釉面均发现赤铁矿晶体(α-Fe_(2)O_(3))。由此可知,棕色兔毫与柿红釉呈色均来自于ε-Fe_(2)O_(3)与赤铁矿的共同着色。此外,在釉中发现石英、锆英石、铁板钛矿及金红石晶体。而三者胎的化学元素组成相似,物相主要为石英、方石英与莫来石,部分样品中发现少量赤铁矿。采用X射线荧光光谱(XRF)、显微共聚焦拉曼光谱(μ-RS)、X射线衍射仪(XRD)、分光光度计等多种光谱技术结合超景深光学显微镜(OM),能够高效精准解析建窑黑釉瓷的微观结构与物相组成,为揭示黑釉、兔毫釉和柿红釉的原料及制备工艺异同提供了理论依据,并为类似古瓷的研究提供了一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 建窑 黑釉瓷 XRF XRD 显微共聚焦拉曼光谱 制备工艺

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典型拉曼光谱技术及其在农业检测中应用研究进展 被引量：15

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作者 高振 赵春江 +1 位作者 杨桂燕 董大明 《智慧农业（中英文）》 2022年第2期121-134,共14页

拉曼光谱是一种散射光谱,具有快速、不易受水分干扰、样品无需预处理和在体检测等特点,可作为分析、测试物质分子成分和结构强有力的表征手段。随着拉曼光谱技术的不断发展,其在农业检测领域中逐渐发挥出极其重要的作用。本文概述了拉... 拉曼光谱是一种散射光谱,具有快速、不易受水分干扰、样品无需预处理和在体检测等特点,可作为分析、测试物质分子成分和结构强有力的表征手段。随着拉曼光谱技术的不断发展,其在农业检测领域中逐渐发挥出极其重要的作用。本文概述了拉曼光谱的检测原理,从共聚焦显微拉曼光谱、傅里叶变换拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、针尖增强拉曼光谱、共振拉曼光谱、空间偏移拉曼光谱、移频激发拉曼差分光谱、基于非线性光学的拉曼光谱等8个方面介绍了拉曼光谱技术,重点总结了拉曼光谱技术在植物检测、土壤检测、水质检测、食品检测等方面的应用研究进展,并提出了其在农业检测领域中应用需要解决的难题和未来的发展方向,以期对未来农业生产和研究带来启发。 展开更多

关键词 傅里叶变换拉曼光谱 表面增强拉曼光谱 共聚焦显微拉曼光谱 非线性光学 拉曼光谱技术 共振拉曼光谱 土壤检测 散射光谱

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橡胶树炭疽菌孢子的拉曼光谱特征及其在聚类分析中的应用 被引量：1

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作者 徐鑫泽 施泽坤 +5 位作者 纪晓贝 李志刚 李潇 刘文波 林春花 缪卫国 《热带生物学报》 2023年第1期105-110,共6页

为了弥补分类学上单纯依靠形态学与分子生物学鉴定炭疽菌的不足,基于共聚焦显微拉曼技术的橡胶树炭疽菌3个种群孢子聚类分析方法,对橡胶树炭疽菌孢子的拉曼光谱进行扫描,找到了其共有的位于1005 cm^(-1),1155 cm^(-1)和1515 cm^(-1)处的... 为了弥补分类学上单纯依靠形态学与分子生物学鉴定炭疽菌的不足,基于共聚焦显微拉曼技术的橡胶树炭疽菌3个种群孢子聚类分析方法,对橡胶树炭疽菌孢子的拉曼光谱进行扫描,找到了其共有的位于1005 cm^(-1),1155 cm^(-1)和1515 cm^(-1)处的3个主要的拉曼峰以及其他次级峰,并对峰的产生来源进行初步确认。结合拉曼光谱与主成分分析(PCA),依靠3个主要的拉曼峰以及其他次级峰在PC1、PC2以及PC3的三维空间得分图中快速有效地将3种橡胶树炭疽菌孢子区分开来,为鉴别炭疽菌孢子提供了一种新方法,满足了灵敏与微量的要求,且样品无需预富集和预处理。 展开更多

关键词 炭疽菌 橡胶树 共聚焦显微拉曼 物种鉴定 主成分分析

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铁含量对白云石拉曼光谱特征的影响 被引量：2

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作者 庞江 张烨毓 +4 位作者 黄毅 王海波 刘虎 王代富 方继瑶 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期852-862,共11页

白云石中Fe含量分析是研究白云石(岩)成因的重要手段,研究白云石中Fe含量与拉曼光谱之间的关系能够提供一种利用拉曼光谱原位测定白云石中Fe含量的潜在方法。本次研究应用显微共聚焦激光拉曼光谱仪对不同Fe含量的白云石进行了拉曼光谱分... 白云石中Fe含量分析是研究白云石(岩)成因的重要手段,研究白云石中Fe含量与拉曼光谱之间的关系能够提供一种利用拉曼光谱原位测定白云石中Fe含量的潜在方法。本次研究应用显微共聚焦激光拉曼光谱仪对不同Fe含量的白云石进行了拉曼光谱分析,并对其拉曼光谱变化特征进行了研究。研究结果表明,相较于白云石,铁白云石各个拉曼特征峰均向低频方向偏移。白云石的拉曼特征峰位移与Fe含量呈明显的线性关系,随着Fe含量增加,白云石的各个拉曼特征峰位移均减小。相较于[CO3]^(2−)基团内部振动特征峰(v_(1)、v_(3)和v_(4)峰),两个晶格振动特征峰(T峰和L峰)随Fe含量变化的偏移更为明显。研究认为,由于Fe^(2+)的离子半径大于Mg^(2+),当Fe^(2+)替代白云石晶格中的Mg^(2+)后,晶格中金属-氧键平均键长变长、平均键能变弱,从而改变了金属-氧键和C-O键拉曼活性振动,致使拉曼特征峰向低频方向偏移。本次研究初步建立了基于拉曼光谱中L峰和v1峰的峰间距测定白云石中Fe含量的方法,与传统方法相比,该方法对样品要求较低,能够进行非破坏性测试。 展开更多

关键词 白云石 显微共聚焦激光拉曼光谱 电子探针 拉曼位移 Fe含量

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黄藤细胞壁木质素区域化学分子光谱成像研究 被引量：9

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作者 刘杏娥 金克霞 +1 位作者 崔贺帅 马建锋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3138-3144,共7页

整合共聚焦显微荧光和拉曼光谱成像技术系统研究了黄藤藤茎组织中不同类型细胞以及同一细胞不同形态区域的木质素区域化学特点。共聚焦荧光成像表明黄藤藤茎组织中木质素主要汇聚于初生木质部导管、次生木质部导管、维管束间的薄壁组织... 整合共聚焦显微荧光和拉曼光谱成像技术系统研究了黄藤藤茎组织中不同类型细胞以及同一细胞不同形态区域的木质素区域化学特点。共聚焦荧光成像表明黄藤藤茎组织中木质素主要汇聚于初生木质部导管、次生木质部导管、维管束间的薄壁组织细胞以及纤维细胞角隅区。基于荧光光谱差异的光谱成像线性拆分结果显示纤维细胞次生壁由宽、窄层交替的同心层状结构组成,且窄层具有更高的木质化程度。比较黄藤、毛竹、芒草、毛白杨和虎皮松拉曼光谱发现黄藤材细胞壁拉曼光谱与阔叶木毛白杨类似,证实了黄藤材的化学组成更加趋近于阔叶木毛白杨。对拉曼光谱中木质素特征峰成像进一步揭示出纤维细胞中木质素不均一的分布规律:其中细胞角隅胞间层和复合胞间层的拉曼信号强度最高,表明较高的木质化程度,其次是次生壁中的窄层,而次生壁宽层中拉曼特征峰强度最低,这一分布规律与竹材纤维细胞中木质素分布规律类似。宽、窄层中木质素不仅存在浓度上的差异,而且木质素基本结构单元的比例亦不同。采取光谱去卷积的方法排除了碳水化合物的影响,发现窄层中愈创木基(G型)木质素与紫丁香基木质素(S型)比例为0.19,而在宽层中这一比值为0.14,这一结果亦解释了宽、窄层荧光光谱间的差异。该研究结果对探索黄藤细胞壁生物合成及力学响应机制研究具有重要理论指导意义。 展开更多

关键词 木质素 微区分布 共聚焦显微荧光成像 共聚焦显微拉曼光谱成像

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