利用改良后的Percoll连续密度梯度分离方法,分离不同酵母菌株稳定期的同步细胞,并在单细胞水平上,应用激光光镊拉曼光谱对分离的同步细胞进行鉴别.采用高速离心机角式转头和2　mL聚丙烯离心管,20　℃,19　320　g离心15 min,将大约1.75　mL Percoll溶液形成1.00~1.31　g·mL-1连续密度梯度;将样品均匀铺加在离心管连续密度梯度液顶层,20　℃,400　g离心60 min,酵母分成明显的2层细胞带;微分干涉差显微镜(DIC)、相差显微镜以及同步生长曲线分析显示,下层酵母细胞以单个细胞为主,大小均匀、致密,折光性强,生长呈现阶梯式增长,具有同步细胞生长的特性,确定其为同步的G0细胞.利用单细胞光镊拉曼光谱系统对所分离的G0同步细胞与非G0细胞进行分析,结果显示G0同步细胞和非G0细胞的特征峰位置基本一致,但G0细胞对应的蛋白质、糖类、核酸等生物大分子特征峰强度大于非G0细胞,说明G0细胞大分子物质含量要比非G0细胞的高;对G0细胞和非G0细胞进行主成分分析,结果显示,分离的同步化G0细胞之间成分含量差异少,比较均一,而非同步细胞之间内含物质差异大,呈不均一性,说明单细胞光镊拉曼光谱系统可以鉴别同步和非同步细胞.改良后的Percoll连续密度梯度分离方法,能够分离多数酵母菌株同步化细胞,是一种易操作、成本低、效率高的细胞分离方法.

应用激光镊子拉曼光谱系统(LTRS)，实时分析不同温度下蚕豆14-3-3b可溶性蛋白和包涵体蛋白在重组大肠杆菌细胞中的动态表达水平。结果显示，14-3-3b可溶性蛋白与包涵体蛋白有明显不同的拉曼光谱特征峰，反映出两者在主链和侧链构象上的差异性；在28 ℃时，包涵体蛋白特征峰900，1033，1328，1415和1446 cm-1强度随着诱导时间延长而增加的幅度，明显大于可溶性蛋白的特征峰763，1002，1363，1451和1665 cm-1的增加幅度，16 ℃时诱导表达结果正好相反，可溶性蛋白的特征峰增强幅度显著大于包涵体蛋白，说明28 ℃诱导培养条件下，重组菌蛋白质过量表达以形成包涵体为主，16 ℃较低温度条件下以形成可溶性蛋白为主，正确折叠蛋白增加的信息可以通过光谱变化反映出来，在该温度下，蛋白质的正确折叠有利于细胞形成稳定的可溶性蛋白；另外，重组菌在相对低温条件下更多地表达含胱氨酸的非重组蛋白，可能与蛋白质折叠相关。LTRS技术可以在单个细胞水平上对大肠杆菌细胞过量表达可溶性蛋白和包涵体蛋白过程进行无损害、无标记的实时分析。

运用激光镊子拉曼光谱技术（LTRS）研究铝胁迫下土生隐球酵母细胞和线粒体拉曼光谱变化。细胞和线粒体中与核酸、蛋白质和脂类相关的特征峰强度随着铝处理浓度和处理时间的增加而逐渐降低，表明细胞凋亡过程中细胞和线粒体内的核酸、蛋白质和脂类生物大分子逐渐减少。线粒体内与细胞色素c（Cyt c）相关的特征峰强度随铝处理浓度增大和处理时间的延长而显著降低，说明线粒体中的细胞色素c释放到线粒体外。线粒体的呼吸峰随着铝浓度的增加和处理时间的延长而降低，说明线粒体的活性不断减弱，能量代谢受阻。因此，拉曼光谱实时监测了铝胁迫细胞凋亡的动态过程及其线粒体的生理生化变化过程，并且揭示了铝诱导土生隐球酵母凋亡过程中线粒体内细胞色素c的释放行为，这些结果有助于了解酸性土壤中铝对生物的毒害机理。

在群体细胞水平和单个酵母细胞水平上，应用光镊喇曼光谱技术对高浓度乙醇胁迫过程中细胞内生物大分子物质的动态变化进行实时监测.基于两种水平上的研究结果显示：在高浓度乙醇胁迫下，归属于核酸的喇曼峰(721，1 083，1 301 cm－1)、归属于蛋白质的喇曼峰(721，858，1 001，1 301，1 445，1 608，1 657 cm－1)和归属于脂类(1 083，1 301，1 445 cm－1)喇曼峰的峰强度都随处理时间的延长而显著降低，说明了高浓度乙醇诱导酵母凋亡过程中核酸、蛋白质、脂类等物质的含量是逐渐降低的.结合单因素分析法与重复测量分析法发现，群体细胞与单个细胞光谱的变化有明显差异性，反映基于群体细胞的研究，个体细胞的信息被平均光谱信息所掩盖，无法体现个体间所存在的差异.应用激光镊子喇曼光谱技术基于单个细胞水平上的研究能更直接、真实地反映高浓度乙醇胁迫下细胞内生物大分子变化的动态信息.

应用单细胞拉曼分析技术结合PCA方法, 以枯草芽孢杆菌芽孢为对象, 以强碱为诱导剂实时记录芽孢生理变化过程, 探究芽孢在强碱胁迫下的致死机制。 实验表明, 枯草芽孢杆菌芽孢和其萌发后芽孢在一定范围均有一定的耐受强碱能力, 但萌发后芽孢的耐受力明显下降, 主要原因是释放了维持其抗性及稳定性的特有Ca2+-DPA的保护; 芽胞受强碱胁迫也会有少量Ca2+-DPA释放过程的行为特征, 但通过分析所记录的光谱数据结果表明, 其释放行为不同于由L-丙氨酸引起的芽孢的正常Ca2+-DPA释放过程。 通过PCA比较分析强碱胁迫芽孢和萌发后芽孢Ca2+-DPA释放过程, 主要是强碱破坏芽孢膜结构, 膜损伤后强碱比较容易进到芽孢内部从而破坏蛋白质的主链结构链及核酸; 芽孢膜通道也可能受到强碱的伤害, 造成微量Ca2+-DPA的释放。

研究两面针的红外指纹图谱与抗肿瘤活性之间的相互关系.基于不同产地的两面针氯仿提取物的红外指纹图谱特征峰强度及其抗肿瘤活性的效果, 采用后退法构建以两面针抑制人胃腺癌7901和人宫颈癌Hela两种肿瘤细胞株的谱效模型.所建立数学模型的预测值与实际测量值的偏差率全部在10%以内, 说明两面针红外指纹图谱和两面针抗肿瘤活性之间具有相关性.结果表明, 生物碱类成分在两面针抗肿瘤药效活性中发挥了重要的作用.

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)法获得16种金花茶组植物的FTIR光谱图, 结合系统聚类和相关性系数法对所得光谱数据进行分析比较。 结果表明: 16种金花茶组植物可分为3个类群, 第一类是: 龙州金花茶等11种； 第二类是中东金花茶、 柠檬金花茶、 平果金花茶及崇左金花茶； 第三类仅小果金花茶一种。 结合相关形态解剖学等方面的差异, 该研究支持将弄岗金花茶与毛籽金花茶归并为一个种； 直脉金花茶、 弄岗金花茶、 小瓣金花茶、 东兴金花茶、 柠檬金花茶、 中东金花茶、 小果金花茶、 金花茶、 顶生金花茶与平果金花茶各自划分为独立种。 FTIR-聚类分析法可以作为金花茶组植物物种鉴定的一种可行性手段。

6-磷酸己酮糖合成酶(HPS)和6-磷酸果糖异构酶(PHI)是细菌同化甲醛的关键酶。 13C-NMR分析结果说明在天竺葵叶绿体中过量表达HPS/PHI融合蛋白可把RuMP途径整合成卡尔文循环的一个支路, 在转基因天竺葵叶绿体中创造一个甲醛光合同化途径。 运用FTIR技术分析过量表达HPS/PHI转基因与野生型天竺葵在甲醛胁迫下体内各物质含量的变化规律及光谱表征, 考察FTIR能否成为一种鉴定有甲醛光合同化途径的转基因植物与野生型植物表型差异的新方法。 分别用4 mmol·L-1甲醛处理野生型和转基因植物0,　1,　2,　3,　4　d,通过对两种植物经甲醛处理不同时间后各光谱特征的比较分析发现,　用4　mmol·L-1甲醛处理4　d后转基因植物中的碳水化合物、 蛋白质、 脂肪族化合物等的含量明显高于野生型植物。 这可能是由于安装HPS/PHI甲醛光合同化途径后使转基因植物同化代谢甲醛的能力更强,能将更多的甲醛固定为6-磷酸果糖, 然后进入各种同化途径用于合成细胞内的各种组份所致, 说明FTIR可作为一种鉴定有甲醛光合同化途径的转基因天竺葵与野生型天竺葵表型差异的新方法。

由于红外光谱数据采集受仪器状态和实验环境的制约, 影响对样品的正确识别。 基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术, 用多种方法对两面针的红外光谱数据进行校正后, 利用SIMCA法建立鉴别模型； 分别对广西区内四个产地的两面针进行鉴别, 通过比较分析以获得最适合建立两面针产地鉴别模型的光谱数据校正方法。 结果显示, 经多元散射校正和标准正态变换后, 它们的PCA数据分布, 以及产地分类模型之间的距离, 都表明这两种校正方法在消除环境和人为因素的干扰的同时, 能够很好的分离各个产地的样本, 在对实际的样本识别中, 其识别率和拒绝率均达到或接近100%。 可见, 多元散射校正和标准正态变换, 均是两面针产地模型鉴别研究的理想校正方法。

为了探求建立快速鉴别两面针产地的方法, 基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术, 选取1 800～400 cm-1红外指纹图谱带, 采用Fisher比值法和SIMCA聚类分析法建立产地分类模型, 分别对广西区内四个产地的两面针进行鉴别, 并通过计算识别率与拒绝率来验证模型。 结果表明, 红外光谱技术不但能准确提取中药材的整体信息, 并且基于红外光谱建立起的两种模式识别模型对未知样品进行预测, 识别率和拒绝率均达到90%以上, 说明所建模型具有较强的识别能力。 通过自编计算程序以及现有统计软件, 还可以将模式识别模型实现实时在线化检测与快速样品鉴别, 大大提高了鉴别速度而更具应用价值。