华南师范大学生物光子学研究院激光生命科学教育部重点实验室, 广东 广州 510631
精确的血迹年龄预测具有重大的法医学价值。利用可见反射光谱技术与偏最小二乘法(PLS)相结合分析预测血迹年龄。遗传算法与偏最小二乘法相结合被用来选择有效光谱区间。与全光谱PLS 模型相比较，建立在优化光谱区间的遗传区间偏最小二乘法(GA-iPLS)模型具有更好的预测能力。结果表明GA-iPLS 能合理地选择有效光谱区间，提高预测能力。在考虑取自不同个体血迹特异性的情况下，建立在2.00~48.00 h时间段和48.00~1080.00 h时间段的GA-iPLS 模型的相关系数(Rp)、预测标准误差(RMSEP)和剩余预测偏差(RPD)分别为0.9949/0.9924、1.59 h/43.56 h、10.32/8.42。两个GA-iPLS模型的结合可代替建立在2.00~1080.00 h时间段的GA-iPLS模型精确预测2.00~1080.00 h 时间段的血迹年龄。结果表明可见反射光谱与GA-iPLS 模型在法医学领域可成为一种可靠的精确预测血迹年龄的方法。
光谱学 年龄预测 遗传区间偏最小二乘法 可见反射光谱 法医学
华南师范大学生物光子学研究院, 广东 广州 510631
在快速发展的中国,有机食品、绿色食品和无公害食品在产地环境、生产规程、加工、包装,尤其是生产资料的使用等方面都有严格区分,导致检验和认证需要花费大量的人力、物力、财力和时间.因此我们需要一种方便、精确的检测技术.基于化学计量学,本研究首次利用可见-近红外反射光谱快速检测有机胡萝卜、绿色胡萝卜和无公害胡萝卜.选择最佳区间(650-700 nm),三种分类模型包括主成分分析结合k均值聚类、主成分分析结合线性判别分析、反向传播神经网络鉴别126个胡萝卜样本的准确率分别为93.65%、100%,和98.41%.结果表明,可见-近红外光谱结合化学计量学技术可以有效地验证有机胡萝卜、绿色胡萝卜和无污染胡萝卜.为质量检验机构提供了一个可行的检测方法,从而促进包括有机食品、绿色食品、无公害食品等安全食品的发展.
有机胡萝卜 绿色胡萝卜 无公害胡萝卜 认证 可见-近红外反射光谱 化学计量学 organic carrots green carrots non-pollution carrots certification visible-near infrared reflectance spectroscopy chemometrics
1 华南师范大学光子中医实验室, 广东 广州 510631
2 中山大学物理科学与技术学院, 广东 广州 510275
光学相干层析成像(OCT)和反射光谱技术用于精确地评估小鼠烫伤模型。 在相同作用时间不同温度下, 皮肤厚度呈线性增加; 皮下肌肉组织拟合吸收系数和斜率呈V字型变化, 在80 ℃时, 处在最低处; 在65～85 ℃时, 光谱一次微商的波峰与波谷明显分离, 85 ℃之后这种能力逐渐减弱; 色坐标值中, 红色数值在60～70 ℃和90～95 ℃两个温度之间急剧减小, 代表绿色数值一直缓慢减小, 而蓝色数值增加。 相同温度不同热作用时间下, 皮肤的厚度略微减小; 拟合吸收系数在热作用少于20 s时间内数值较大, 在30 s后数值较小; 构造的斜率变化很小; 色坐标值在作用时间超过20 s时, 变得相对稳定。 以上参数主要发生在作用时间为10 s, 超过这个时间, 变化相对很小。 这些变化能够反映出皮肤和皮下组织在热作用下, 充血带、 水肿瘀滞带和凝固带的形成和转化。 这两种技术结合能够为临床提供一种实时的、 低消费的、 非侵入的在体的烫伤检测的新的光学活检手段。
光学相干层析成像 可见近红外反射光谱技术 皮肤烫伤 小鼠模型 OCT Reflection spectrum Skin scald Mice model
华南师范大学激光生命科学教育部重点实验室, 国家中医药管理局中医药与光子技术三级实验室, 广东 广州510631
观察了足部三个原穴在月经前后人体气血盈亏变化过程中的反射光谱特征及其差异性, 探讨了穴位在反映人体气血方面的特异性. 采用线阵CCD探测器的光纤光谱仪获取太冲(LV3)、 太白(SP3)、 冲阳(ST42)三个穴位在月经前后400～700 nm范围内的反射光谱, 并对特定波长处的反射率进行统计学分析. 结果表明, 不同个体、 不同时期的同名穴位反射率有差异, 但光谱轮廓相似, 波谷均出现在 423.16, 544.06和 577.47 nm处. 太白月经中较月经前、 后变化明显高于太冲、 冲阳(P<0.05), 太白、 冲阳月经中的反射率高于月经前和月经后, 具有统计学意义. 月经前后穴位反射特性变化与机体气血由盛而衰变化规律有关.
反射光谱 穴位 月经 气血 Reflectance spectroscopy Acupoints Menstruation Qi and blood 光谱学与光谱分析
2010, 30(12): 3338
1 华南师范大学光子中医学实验室, 广东 广州 510631
2 赣南师范学院物理与电子信息学院, 江西 赣州 341000
采用拉曼光谱作为分析手段,以近红外激光785 nm波长激发,获得了真、假一百元人民币在固定人像水印、全息开窗安全线、隐形面额数字和光变油墨数字等处的谱图。发现真币与假币的谱图有明显差别,而且不同来源的假币的拉曼光谱也存在着可分辨的差异。研究表明,利用拉曼光谱的分子指纹和微区分析能力,不仅对伪造、变造人民币的识别有重要价值,而且可以分辨不同来源的假币。
光谱学 光谱分析 假币鉴别 拉曼光谱 近红外激光
1 华南师范大学,计算机学院,广东,广州,510631
2 华南师范大,信息光电子科技学院,广东,广州,510631
基于同聚DNA分子poly(dA)·poly(dT)的螺旋对称性,利用晶格动力学方法,计算了DNA分子poly(dA)·poly(dT)主链振动的本征矢,探讨了振动位移矢量和线二色光谱的关系.结果表明,对应着磷酸双氧的反对称振动谱线可以用于直接确定磷酸根的取向,精度小于1°.其它谱线必须通过对分子的简正分析来帮助确定分子的结构.
晶格动力学 线二色光谱 poly(dA)·poly(dT)
1 华南师范大学光子中医实验室,广东,广州,510631
2 中国科学院广州地球化学研究所,广东,广州,510640
人工神经网络是模仿大脑神经元网络结构和功能而建立的一种信息处理系统,广泛的应用于各种波谱数据处理.误差反向传播多层前馈式网络(back-propagation network,简称BP网络)应用最广,发展最为迅速.将BP神经网络用于紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱数据的定量分析和预测,与原文的一元线性回归模型数据处理方法相比,获得了比较满意的预测结果,预测精度有显著提高.这为相关的光谱分析和数据处理提供了一种更有效、更精确的方法.
人工神经网络 BP算法 紫外-可见吸收光谱 拉曼光谱 定量预测
华南师范大学激光生命科学研究所光子中医学实验室,广东,广州,510631
激光喇曼光谱技术是一种非侵入、非弹性的光散射技术,它能够无损地提供丰富的分子结构和物质成分的信息.近来它在食品工业领域表现出很大的应用潜力.本文综述了激光喇曼光谱技术在食品科学中的应用及其新进展.主要包括果蔬农药残留的检测、肉类产品质量检测、伪劣食品鉴定、食物蛋白的研究以及食品加工监控等方面的应用.并对喇曼光谱技术在这些方面的应用前景作了进一步的展望.
喇曼光谱 喇曼散射 食品科学
华南师范大学激光生命科学研究所,中国广东,广州,510631
喇曼光谱技术是一种非侵入、非弹性散射技术,能够在分子层次上探测物质的临床医学特征和结构特征.本文综述了近十年来喇曼光谱技术在生物医学中的最新发展,归纳出了四种目前在生物医学中最为活跃的喇曼光谱技术:近红外喇曼光谱、紫外共振喇曼光谱、表面增强喇曼光谱和多维喇曼成像技术.详细阐述了这四种技术的特点和适用范围,并且列举了丰富的成功范例.
喇曼光谱 非侵入 近红外 紫外 表面增强喇曼散射 raman spectroscopy noninvasive near infrared ultraviolet SERS
1 华南师范大学光电子材料与技术研究所,广东,广州,510631
2 华南师范大学激光生命科学研究所,广东,广州,510631
利用LP-MOCVD生长了不同周期的AIGaInP/GaInP MQW样品,并测量了它们的拉曼光谱.由于样品包括了掺杂的电流扩展层和欧姆接触层以及上、下限制层,拉曼光谱中观察到了与掺杂有关的耦合电子(空穴)气-纵光学声子模.根据喇曼光谱的选择定则,结合光致发光谱,发现A1P-LO/TO的相对强度比可以评定晶体AlGaInP MQW的生长质量.
光电子学 拉曼光谱 耦合电子(空穴)气-纵光学声子模 optoelectronics AlGaInP/GaInP MQW AlGaInP/GaInP MQW Raman spectra coupled electron（hole）-plasmon -LO-phonon mode
