为了探讨血管内皮细胞生长因子和其受体作用的动力学特征, 在3-氨基3-乙氧基硅烷修饰的光波导传感器芯片表面通过戊二醛将血管内皮细胞生长因子固定, 用光波导光模光谱法对溶液中的血管内皮细胞生长因子受体与固定化血管内皮细胞生长因子作用的反应动力学进行了研究。 通过对不同浓度的受体分子的在线结合、 解离的光波导光模光谱数据的分析, 拟合出相应的结合、 解离反应速率常数分别为6.86×105 L·(mol·s)-1和1.15×10-3 s-1。 结果表明, 非标记的光波导光模光谱法适用于高效、 准确的受体配体作用反应动力学特征测量, 所建立的基于光波导光模光谱技术的体外研究模型, 是相关药物的开发和作用机理研究的方便快捷的平台.

探讨了应用光波导光模光谱(Optical waveguide lightmode spectroscopy, OWLS)技术研究DNA-DNA结合蛋白相互作用的可行性和灵敏性。以固定在传感器芯片表面的DNA探针为捕捉分子, 溶液中同时含有探针结合序列和NF-κB结合位点序列的寡核苷酸与NF-κB亚单位p50同源二聚体形成的DNA-蛋白质复合物为检测分子, 用光波导光模光谱检测技术建立非标记DNA-DNA结合蛋白相互作用检测研究体系。利用这一体系对不同样品中NF-κB p50浓度和具不同NF-κB结合位点序列的寡核苷酸与NF-κB p50亲合和力进行检测。样品中低至0.33 nmol/l的NF-κB p50被光波导光模光谱检测出, 不同的NF-κB结合序列与NF-κB p50亲合力有显著的差异。研究发现, 光波导光模光谱技术可以用于DNA-DNA结合蛋白相互作用研究, 所建立的非标记检测研究体系可以进行样品中结合蛋白含量高灵敏检测和核酸序列与结合蛋白的亲合力的检测研究。

近红外光谱技术(Near-infrared spectroscopy, NIRS)已被广泛应用于无损大脑功能检测, 然而传统时频分析方法并不适用于非稳态、非线性的血氧信号。在视觉刺激实验中, 采集被试前额叶的血氧信号, 分别比较了傅里叶谱分析法、小波谱分析法和希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang transform, HHT)方法在近红外脑功能成像信号分析中应用的结果。实验表明基于希尔伯特黄变换的谱分析方法优于其它两种方法, 并且使近红外光谱研究可以采用事件相关设计的实验, 为形成近红外光谱信号分析的标准方法开辟了新的途径。

生物分子的识别、检测技术是生物分子学和生物医学研究中极为重要的领域。光波导模式谱(optical waveguide lightmode spectroscopy, OWLS)是一种非标记光学检测方法。OWLS方法通过检测波导附近的有效折射率的变化进行传感，无需进行放射性、荧光、或其他标记方法。通过同时对TM/TE两种传导模式的测定，可以实时定量分析波导表面吸附物质的质量。OWLS目前已经被应用到生物大分子相互作用、生物材料表征、环境及食品安全监测等领域。总结了以OWLS为原理构建的光栅生物传感器(optical grating coupler biosensor，OGCB)的原理，与其他非标记方法在传感指标方面的比较及应用领域的最新国外研究进展，并对该传感器的发展方向进行预测。

用胶体法制备了表面分别修饰六偏磷酸钠(HMP)和2,2’-联吡啶(BPy)的Ag2S纳米微粒。通过背向简并四波混频实验装置对它们在单光子非共振区域的三阶光学非线性进行了实验研究,分别测量了两种Ag2S纳米微粒在它们超滤液中三阶非线性极化率χ(3)随浓度的变化,并拟合得到了两种纳米微粒的三阶非线性极化率。实验结果表明,双光子共振增强是实验中非线性极化的主要过程,同时实验结果也表明了局域场效应对单光子非共振三阶非线性极化率的增强作用。