生命科学

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) is a powerful plasmonics-based analytical technique for biosensing. SERS effect relies on nanostructures that need to be designed to maximize enhancement factors and molecular specificity. In addition to numerical modeling, an analytical tool capable of imaging localized enhancement would be an added value.

HORIBA’s Duetta, a CCD-based dual fluorescence/absorbance spectrometer is a very capable instrument for the determination of Chl A concentration by fluorescence due to its inherent sensitivity and ability to automatically correct for the inner filter effect (IFE), which ensures a very high dynamic range for such analysis. It also can be used to quantify the concentration of the standard stock solution by absorbance, thus eliminating a need for a dedicated UV-VIS spectrometer.

磷脂双分子层是细胞膜的主要成分，同时也作为纳米粒子现在主要进入细胞的选择性渗透屏障。研究纳米粒子和细胞膜之间的相互作用需要具有纳米尺度分辨率能力的分子化学探针。

将拉曼显微镜与增强的暗场和高光谱成像技术相结合的成像平台用于研究含有碳纳米管的肺组织切片。 它能够轻松识别包含碳纳米管的区域，然后对化学成分进行光谱表征。

本技术说明为使用Fluorolog-QM™模块化研究级荧光光谱仪系列实现不同实验需求的固态探测器选择指南。

在本应用文档中，我们强调了Duetta在测量极低浓度转铁蛋白时的高灵敏度。Duetta荧光光谱仪可同时进行荧光和吸光度测量，因此在蛋白质分析具有关键优势。同时，我们比较了Duetta获得的荧光结果与专用小体积台式分光光度计获得的吸光度结果。

Duetta是一种能款能同时采集样品荧光和吸光度信号的分析仪器。吸光度数据可提供非荧光化合物的浓度依赖信息。Duetta配置软件EzSpec界面清晰，用户友好，可完成相关生物分子的多种测试需求，如DNA, RNA和蛋白质，测试模式包括蛋白质浓度，DNA/RNA纯度，基于标准曲线建立测试未知样本浓度，通过/不通过测试按钮，以及其他相关标准荧光和吸光度相关的测量。所有这些功能都可以通过Duetta标配的EzSpec™软件中的专用应用程序实现。

拉曼光谱耦联原子力显微镜（AFM）已被证明是探测纳米尺度化学性质的有力技术。液体中的TERS在生物样品的原位研究、催化和电化学反应等方面都有很好的应用前景。

将金属表面与具有等离子体效应的荧光分子结合使用，有时被称为金属增强荧光，可能会增强光物理性质，因此在很多领域具有优势。例如，可以提高荧光团的发射强度

我们能准确、快速地测量材料中的碳含量吗？

世界上过敏症的发病率在30-40%之间。即使存在抗组胺剂和脱敏剂等医疗手段，这个数字仍在不断增加。因此，在本应用说明中，通过拉曼光谱对空气过敏原的识别和化学特征分析，可以防止受呼吸道过敏影响的人在室内和室外空气中存在这种类型的过敏原。

外泌体研究发展一直受到分析技术的限制。人们一直都在寻找表征外泌体粒径和浓度的方法。其中纳米颗粒追踪分析技术(NTA)，通过照相机实时追踪颗粒的布朗运动并进行计算，从而得到颗粒的粒径和浓度。本应用文档展示了ViewSizer 3000作为下一代NTA技术仪器的强大分析能力，能准确地表征外泌体的粒径和浓度。

新一代Duetta荧光及吸收二合一光谱仪，在分子光谱仪器中有许多独特的优点。这种全新的荧光光谱仪主要优势在于可检测吸收光谱和荧光光谱，并以此校正因内滤效应（IFE）造成的荧光指纹图谱的偏差。更多关于内滤效应(IFE)校正的信息，请参阅另一篇题为:“使用DuettaTM对初级和次级内滤效应(IFE)的荧光光谱进行自动校正” 的Duetta应用报告。 除此之外，Duetta也可作为一台精准的吸收分光光度计。本应用报告主要探讨Duetta在蛋白质浓度测定（A280吸收法）中的应用。

某些被称为分子转子的荧光分子，只需要测量它们的荧光寿命，就可以对微异质系统中的纳米级局部粘度进行评估。这比通常的荧光各向异性方法更有优势，因为测量更简单、更快速。本文使用HORIBA科学仪器公司的TemPro荧光寿命系统演示了使用分子转子监测溶胶-凝胶技术所生产的二氧化硅的凝胶化的实例。

量子点（Quantum Dots，简写QDs）是尺寸在1到10nm之间的半导体微球。相较于大尺寸样品，量子点特有的尺寸效应使其具有独特的半导体特性和光致发光性能。

在农业和制药领域里的药物研究和科学开发过程中，小分子量分子在药物发现和农业食品行业的使用变得越来越重要。

近年来，椭圆偏振光谱仪的应用已经扩展到了生命科学领域。本文介绍了生命科学领域的两个实例，DLC膜的生物相容性和牙齿表面的脱矿和再矿化过程。

很多研究人员对于纳米科学十分感兴趣，因为与大块材料相比，微观结构的性质有所不同。纳米结构的独特特性使其在生物成像、诊断和治疗、药物输送和表面增强拉曼光谱 (SERS) 中发挥重要作用。金属纳米粒子，特别是银和金，由于它们没有生物毒性，因此在医疗应用方面有潜在使用可能。纳米粒子的研究很有趣，通过改变它们的大小、结构和组成可以调整它们的内在特性。

InGaAs/GaAs和InAs/GaAs量子点 (QD) 可以进行带内载流子跃迁，被认为是太赫兹范围内各种应用的合适候选者。

NanoLog®被誉为检测单壁碳纳米管（SWCNT）的首选仪器。

二氧化硅是目前最重要的工业材料之一，其纳米颗粒是通过溶胶—凝胶过程形成的。

随着利用哺乳动物细胞培养生产蛋白质的兴起，在生产过程中控制细胞培养基的质量变得越来越重要。用于生物反应器的细胞培养基通常为水溶液，并提供细胞最优生长所需的一切物质。

HORIBA Jobin Yvon的荧光光谱仪器在纳米光子学研究中有许多应用：单壁碳纳米管 (SWNT)、量子点 (QD) 和有机发光二极管 (OLED)。

色彩鲜艳的珊瑚礁不只是给潜水的人们带来诸多愉悦，对于许多水下生物的生存也是至关重要。 珊瑚礁不仅为较小的鱼类提供了躲避大型捕食者的避风港，而且有些鱼实际上通过吃珊瑚礁而生存。珊瑚礁还保护水下植物和动物免受海浪和洋流的破坏。 因此，当珊瑚礁死亡时，许多其他生物也无法继续存活。

在许多新兴应用中，纳米晶通过表面聚合物修饰来控制自组装，防止团聚，促进合成入聚合物基底和生物系统。这些应用中有机-纳米复合物的流体动力学尺寸是关键因素。预测尺寸十分复杂，因为在纳米晶界面嫁接有机物的结构不是确定的。

本文中研究的样品是安装在硅片上的DNA传感器层，通过氧化物层将传感层连接到硅片上。连接子和DNA传感器层之间的折射率对比非常小，需要非常高灵敏度的设备进行测试。

适配体（Aptamers）是体外生成的短的单链核酸，可以选择性地与目标化合物如小分子或蛋白质结合。与单克隆抗体相比，它们的主要优势是不易变性或降解。由于它们非常耐用且易于合成，它们已经广泛用于开发诊断领域的基于适配体的生物传感器。 HORIBA Scientific SPRi平台适用于分析基于适配体的分子相互作用。本文通过SPRi进行IgE（一种参与过敏反应的抗体）与特异性适配体之间相互作用的监测，验证了方法的可行性。

基因可以以几种不同的方式发生突变。最简单的突变类型为某一特定基因序列的单个碱基的变化（很像一个单词中出现一个拼写错误的字母）。 在其他情况下，一个或多个碱基可能被添加或删除。 有时，DNA分子的片段也会意外地重复、删除或移动。

拉曼光谱被评估为分析精子DNA和紫外线照射对精子影响的一种非侵入性方法，结果显示，拉曼光谱与多变量分析相结合，提供了关于精子DNA以及损害的影响和位置的可重复和准确的信息。

本文比较了识别DNA表面捕获的蛋白质的方法SPR与LC-MS联用或基于ProteinChip芯片的MS（SELDI）耦合技术。

本文研究的样品是在厚金层上沉积了一层35个碱基片段的DNA硫醇，尽管这个实验可以在空气中测试，但在生物传感器环境中可以更准确的表征嫁接的DNA和不同分析溶液间的期望相互作用。UVISEL相位调制型椭偏仪非常适用于此类敏感性和选择性动力学研究及相互作用的定量。

对于生物组织的临床和非临床调查来说，越来越需要快速和非侵入性的方法，微尺度的拉曼成像可以回答有关猴脑组织形态和结构演变的关键问题。

一方面，专用于细胞分析的生物芯片引起了人们对开发新的诊断和研究工具的兴趣，而另一方面，微阵列技术在检测相互作用方面发挥着关键作用。通过表面等离子体共振成像（SPRi）的检测结合了这两种技术，为实时免标记直接测量细胞-表面结合提供了很好的切入点。本文主要展示SPRi技术对抗体阵列上B淋巴细胞或T淋巴细胞群的特异性结合的检测。

一般使用紫外激发波长范围的光测量内在氨基酸（如色氨酸，可作为探针）的磷光光谱，而长期以来一直使用低重复率充气灯或更大的激光系统。最新发现可使用半导体激光器进行…

拉曼系统配置中使用的TRIAX和iHR系列光谱仪具有卓越的成像性能，没有重新折射的光线，最大限度地提高了光通量。

量子点在光电子学、生物传感、生物标记、存储器件和激光光源等领域都有着潜在的应用。

HORIBA Jobin Yvon的NanoLog®荧光光谱仪，专门为纳米材料的近红外荧光检测而优化，包括双光栅激发单色仪、带可选光栅转台的成像发射光谱仪和多种探测器。

FluoroCube荧光寿命光谱仪是一种灵敏且重要的工具，由于色氨酸磷光寿命随蛋白质分子的局部环境和构象而变化，因此用于研究蛋白质的特性和蛋白质微环境变化。

修正的碳纳米颗粒发射光谱1可以提供激发波长范围内的激发-发射矩阵(EEMs)。

单壁碳纳米管(SWNTs)是一种由碳原子卷成的单层碳纳米管，近年来受到了广泛的关注。

在食品质量控制、医药和化妆品生产等领域，污染微生物的鉴定是一个重要的公共安全问题。之前的研究表明，将拉曼光谱与化学计量学方法相结合可以鉴定块装样品以及单个细菌和酵母细胞，以便在物种和菌株水平上进行分类。

传统上，拉曼是材料科学家、物理学家或化学家分析额重重要技术，但随着仪器的不断发展，拉曼在生物和医学应用不断扩大，这主要是因为拉曼提供的信息含量很高，而且对水有很好的耐受性。

减少周转时间是临床诊断的首要目标。为了评估拉曼光谱的对细菌的鉴别能力，我们直接在固体培养基上分析9种细菌和1种酵母的微菌落。值得注意的是，常规的菌落培养需要24小时，这里的细菌培养仅用6小时。这种方法可以最大限度地减少样品制备和培养时间，允许在鉴定后继续培养，以便进行下游抗生素敏感性试验。

大多数的蛋白质都是糖基化的：它们拥有寡糖链，因此被称为糖蛋白。寡糖，也被称为碳水化合物或糖，通常相当大（例如和一些蛋白质结构域一样大），它们在分子相互作用中具有许多功能。

揭示结合多肽芯片与SPR成像（SPRi）实现的直接免标记检测相结合的优势。

通过表面等离子体共振成像监测适配体和IgE(人免疫球蛋白E)之间的相互作用 适配体（Aptamers）是体外生成的短的单链核酸，可以选择性地与目标化合物如小分子或蛋白质结合。与单克隆抗体相比，它们的主要优势是不易变性或降解。由于它们非常耐用且易于合成，它们已经广泛用于开发诊断领域的基于适配体的生物传感器。 HORIBA Scientific SPRi平台适用于分析基于适配体的分子相互作用。本文通过SPRi进行IgE（一种参与过敏反应的抗体）与特异性适配体之间相互作用的监测，验证了方法的可行性。

黄酮类化合物存在于许多植物及其制成品中，如茶、巧克力和红酒，能够用做医学、生物化学监测和成像的荧光生物传感器。

HORIBA SPRi技术（表面共振成像），能够测量复杂介质（如血清）中的高通量免标记生物相互作用。本文展示了使用胱胺/戊二醛表面化学处理的芯片，监测非纯化免疫血清的蛋白质与芯片上固定的肽之间特定相互作用的过程。通过监测卵白蛋白肽片段和卵白蛋白免疫血清之间的相互作用显示出此技术具有兼容复杂介质的能力。

本文表明表面等离子体共振成像（SPRi）是一种适合检测过敏原的技术。与其他技术相比，如ELISA或Luminex（基于比色或荧光检测），该技术不需要标记抗体。

HORIBA为制药业、生物技术公司和科研实验室提供基于SPRi技术（表面等离子体共振成像）的高性能仪器。为了验证该技术，我们进行了一个基于抗体-抗原相互作用的实验。HORIBA自主设计的表面化学与电化学过程相结合，使生物分子与芯片的金层（聚吡咯共聚合）能够快速耦合。

用于进行停流测量的快速混合附件已应用于表征溶液中发生的相互作用和化学反应。反应物从注射器中排出、混合并注入流动池，然后停止流动，监测随后发生的反应和相互作用。如果反应物之一是荧光物质，则可以使用这种现象来跟踪相互作用。

植物姜黄中含有的姜黄素具有抗氧化活性，其潜在的健康益处引起了多个研究小组的兴趣。

偏振光照射到荧光分子上时，产生的荧光也是偏振光。受到旋转扩散和其他因素影响，这种偏振辐射光会逐渐恢复为非偏振荧光。各向异性与偏振直接相关，是偏振光分量与总光强的比值。