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采用荧光光谱结合平行因子-主成分分析法对四个溢油点多环芳烃污染的监测
摘要: 对加拿大四起漏油事件采集的油样及环境样品进行荧光光谱分析——包括2016年萨斯喀彻温省北萨斯喀彻温河(NSR)管道泄漏、2015年安大略省戈加马火车脱轨事故、1970年新斯科舍省切达布克托湾SS Arrow号沉船事件以及1970年圣劳伦斯湾欧文鲸驳船沉没事故——以此评估环境风化样品中的多环芳烃(PAH)含量。研究采用新开发的基于激发-发射矩阵-平行因子分析-主成分分析(EEM-PARAFAC-PCA)的荧光指纹模型:(i)评估样品中主要PAH组分的强度;(ii)探究环境样品因风化作用随时间产生的PAH组成变化;(iii)将原始泄漏油品及环境样品归类至已建立的指纹PCA模型类别中。胡斯基能源漏油点采集的环境沉积物样品显示,泄漏后15个月内PAH持续流失,但风化程度受多重环境因素影响而不仅取决于时间,其中15个月时PAH流失量最大。戈加马漏油事故20个月后采集的环境样品中PAH含量有所下降,几乎所有戈加马环境沉积物样品均发生显著风化,导致PCA分类难以实施。SS Arrow号与欧文鲸号样品因泄漏油品类型相似(均为C级船用燃料油)且化学组成相近,落在相邻的PCA分组内。
关键词: EEM-PARAFAC-PCA(平行因子分析-主成分分析)、荧光光谱法、环境监测、溢油、多环芳烃污染
更新于2025-11-19 16:56:42
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三价离子存在下BSA蛋白在重入凝聚过程中的光学响应
摘要: 在YCl3和LaCl3等三价盐存在下,研究球状蛋白(如BSA)在重入凝聚过程中的荧光行为。BSA溶液在两临界盐浓度之间会形成特定浊相,呈现重入行为。通过紫外-可见光谱、光致发光和时间分辨光致发光(TRPL)光谱探究蛋白质的光学特性,采用动态光散射(DLS)技术获取流体力学尺寸。BSA在278 nm激发下于≈338 nm处显示最大发射强度,但该发射峰强度随盐浓度增加逐渐增强,在浊相达到最大值;而更高盐浓度引发重溶解时,发射强度再次降低。TRPL研究表明重入凝聚状态下BSA的衰减时间与盐浓度相关,DLS结果显示流体力学尺寸随盐浓度增加持续增大至浊相形成,随后在更高盐浓度时再次减小。BSA发射强度的变化趋势与扩散系数/流体力学尺寸的改以及相变行为基本吻合。
关键词: 紫外-可见光谱法,牛血清白蛋白,三价离子,重入凝聚,荧光光谱法
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于深紫外荧光的浮游蓝细菌与微藻光谱鉴别
摘要: 分析了多种蓝藻和微藻的深紫外荧光特性,并利用这些特性对液体样本中的它们进行区分。所提出的方法基于水体中常见蓝藻或其他浮游生物天然色素的相对荧光峰幅值。实验结果表明,该方法能清晰区分不同种类的蓝藻和其他浮游生物。只要荧光测量系统能够在深紫外波段工作,该方法就能简单地应用于这些系统中,实现对蓝藻的实时检测。
关键词: 自发荧光、便携式传感器、蓝藻、荧光光谱法
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用非破坏性激发-发射荧光光谱结合判别展开偏最小二乘法对受风化和光降解影响的预染色纺织纤维进行分类
摘要: 未染色的纺织面料(如腈纶864、尼龙361和棉400)分别用碱性绿4(BG4)、酸性黄17(AY17)和直接蓝1(DB1)染料进行预染色;随后在美国两种截然不同的天气条件下进行暴露:分别在亚利桑那州(AZ)的沙漠环境和佛罗里达州(FL)的潮湿环境中,暴露时间间隔包括0、3、6、9和12个月。每经过3个月的时间段后,从每块布料上均匀采集十根纤维,采用荧光显微镜收集二维激发-荧光光谱(2-D光谱)和三维(3D)激发-发射矩阵(EEMs)。观测到纤维在户外风化条件下荧光强度显著下降。为进行全面的统计数据分析并区分不同条件下风化的任意两根单纤维,对暴露纤维应用了称为判别展开偏最小二乘法(DU-PLS)的多维校准算法。结果表明,荧光光谱结合DU-PLS方法能够适当分类和区分在不同暴露时间间隔下,经受干燥与潮湿天气环境的风化染棉或染尼龙纤维(某些情况下为腈纶)。这些结果为未来研究提供了一种无损方法的基础,该方法能够提供纤维风化历史的信息。
关键词: 判别展开偏最小二乘法、纤维分析、光降解、激发发射矩阵、风化作用、荧光光谱法
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)对古代沉积有机质进行荧光光谱分析
摘要: 通过共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)的荧光光谱技术,分析了北美盆地沉积岩中的古老有机质,包括泥盆纪页岩中的塔斯曼藻微化石和奥陶纪油页岩中的原始球藻(Gloeocapsomorpha prisca,简称G. prisca)。我们研究了荧光发射与激发激光波长、样品取向的关系,并针对单个有机体内部及层状有机质横截面不同位置进行检测。对同一视野内塔斯曼藻采用不同激光谱线扫描的结果显示:随着激发波长红移,发射峰呈现渐进式红移。这表明稳态下塔斯曼藻的荧光发射是多个荧光团功能的叠加组合。斯托克斯位移随激发波长增加而减小,进一步证实存在具有不同S1→S0跃迁能级的多重荧光团功能。该现象也说明较长激发波长下,通过碰撞转移耗散的光能较少,可能暗示极性功能团的优先吸收减少。与先前研究一致的是,单个塔斯曼藻高荧光强度区域(褶皱顶点)的发射光谱相对该微化石其他位置呈现蓝移。我们认为高强度发射源于偏振激发与荧光团吸收/发射跃迁矩的光选择性匹配。高发射强度区域的蓝移可能由于极性基团(如桥接醚或酯功能团)的相对缺失或重排所致,尽管初步飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)分析未能确认氧含量变化。固结沉积物中的塔斯曼藻已从原始球形形态压扁,在光学显微镜下表现为平行消光(应变影响)和正延性。这种形变还导致荧光各向异性——当沿平行层理长轴测量时,单个塔斯曼藻的发射波长会出现变异,而垂直层理视角则无此效应。从富集G. prisca的烃源岩层到相邻储集层的横截面扫描显示:荧光强度降低且光谱红移(半高宽红端占比增加导致半高宽增大)。这些结果可能表明烃源岩-储集层过渡带存在荧光淬灭增强现象,与石油排出迁移后芳香性增加的特征相符。类似微尺度横截面上反射率值的递增趋势支持该结论。本研究凸显了CLSM作为沉积有机质表征技术的广泛应用潜力(当前利用不足),并从石油成因过程及热指标研究角度进行了讨论。
关键词: 原始胶球藻、共聚焦激光扫描显微镜、塔斯曼藻、石油过程、荧光光谱法、沉积有机质、热指数
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2018年第37届中国控制会议(CCC) - 武汉(2018.7.25-2018.7.27)] 2018年第37届中国控制会议(CCC) - 基于能量色散X射线荧光光谱法的矿物定性元素分析
摘要: 本文开展了微型化XRF/XRD分析仪的研究,重点基于能量色散X射线荧光(EDXRF)的定性分析技术,设计了一套微型化能量色散X射线荧光光谱平台,并开发了基于Android操作系统的元素定性分析软件。该软件能通过背景扣除、平滑处理和能量系数校准对X射线特征谱进行预处理,进而实现样品主元素的定性分析。实验结果表明:所提出的元素定性分析平台可检测周期表中铝(Al)至金(Au)的元素,且多样品检测准确率高于97%。本矿物定性元素分析软件适用于任何基于Android操作系统的便携式分析平台,将推动微型化、智能化X射线荧光光谱仪的发展。
关键词: 荧光光谱法、能量色散X射线荧光光谱法、定性元素分析
更新于2025-09-23 15:21:01
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多维荧光光谱结合化学计量学用于抗生素的快速检测与鉴别
摘要: 动物源性食品中的抗生素残留会危害人类健康,包括化学中毒和抗菌素耐药性,因此对整个食品供应链进行持续监测至关重要。本研究测试了多维荧光光谱技术(三维和二维)结合化学计量学工具,通过直接测量法检测、鉴别和定量牛奶中青霉素G(PG)、磺胺嘧啶(SF)和四环素(TC)的潜在应用。建立了用于预测抗生素残留的定性和定量校准模型。结果表明,基于抗生素类型和浓度对牛奶样品进行鉴别的准确率接近100%。抗生素浓度与荧光峰高呈负相关(r≥0.963,p≤0.002)。该技术展现出良好的抗生素定量潜力,R2>0.9且估计标准误差较低,表明所开发方法具有可接受的精确度。荧光光谱技术显示出高特异性和灵敏度,其检测限低于牛奶中PG、SF和TC的最大残留限量。因此,荧光光谱技术可作为在收奶站和加工厂快速筛查牛奶抗生素残留的替代方法,以确保产品质量和安全。
关键词: 快速检测、抗生素、鉴别、荧光光谱法、牛奶
更新于2025-09-23 15:19:57
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荧光光谱与寿命测量揭示的冰限域诱导的氰基萘酚溶解与聚集行为
摘要: 当含盐水溶液冻结时,会析出与冰分离的冷冻浓缩溶液(FCS)。该FCS的性质可能与相同温度下同离子强度的过冷本体溶液存在差异。本研究通过监测6-氰基-2-萘酚(6CN)在冷冻NaCl溶液中的荧光特性和寿命特征,揭示了FCS的溶液性质。虽然6CN在FCS中的光酸性与溶液中相似,但观察到若干异常现象:荧光光谱显示,与本体NaCl溶液(溶解度极限为250μM)相比,6CN在FCS(50mM及以上浓度)中的溶解度显著提高。这种高溶解度导致6CN在FCS中发生聚集——该现象在本体溶液中未被检出,且随着初始NaCl浓度降低(即FCS被限制在更小空间内)时更为明显。FCS中6CN的荧光寿命数据支持上述光谱结论。除荧光光谱鉴定的物种外,寿命测量还发现FCS中存在激基复合物,这也是6CN在FCS中溶解度增强的结果。
关键词: 溶解度增强、聚集、寿命测量、激基缔合物形成、6-氰基-2-萘酚、冻浓缩溶液、荧光光谱法
更新于2025-09-23 15:19:57
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量子点聚集如何增强F?rster共振能量转移
摘要: 由于发光量子点(QDs)通过碳二亚胺化学活化及生物素分子功能化会发生自身聚集,我们研究了这两种效应对CdTe量子点荧光特性的影响及其对与荧光链霉亲和素分子(FA)发生的福斯特共振能量转移(FRET)的作用。首先,在活化步骤中量子点荧光光谱发生显著变化,这通过基于量子点聚集体内屏蔽效应和量子点间FRET的原创分析模型得到解释。我们还强调了溶液中生物素对FRET效率的强烈影响,并确定了使FRET最大化的实验条件。最后,研究了一个基于自由量子点的系统和一个基于聚集量子点的系统以比较其检测阈值。结果表明,前者在FA中的最小浓度限值为80 nM,而后者为5 nM,这有利于在设计基于量子点的生物传感器时采用受控聚集策略。
关键词: 荧光光谱法、生物传感器、荧光共振能量转移、量子点、生化功能化
更新于2025-09-23 15:19:57
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荧光标记抗人CD4单克隆抗体与人淋巴细胞上CD4受体结合的模型
摘要: CD4糖蛋白是T细胞受体复合物的组成部分,在人体免疫反应中发挥重要作用。本手稿描述了荧光标记的抗人CD4单克隆抗体(mAb;SK3克?。┯肴送庵苎ジ龊讼赴≒BMC)表面CD4受体结合的测量与建模过程。实验使用的CD4 mAb异硫氰酸荧光素(FITC)和CD4 mAb别藻蓝蛋白(APC)偶联物均购自商业渠道。研究设置了四种结合条件,每种条件采用相同的PBMC样本但搭配不同的CD4 mAb偶联物。各条件下PBMC样本在含梯度浓度CD4 mAb标记物的溶液中孵育30分钟,随后重悬于PBS缓冲液并通过流式细胞仪测定标记细胞群的平均荧光强度(MFI)。研究建立了模型来估算PBMC表面CD4受体与CD4 mAb标记物偶联物的平衡结合浓度,通过模型与实测MFI数据的最佳拟合及已知的PBMC表面CD4受体数量,获得了一组参数。APC和FITC标记的CD4 mAb偶联物分别需要采用二价和单价结合模式,这表明抗体结合依赖于标记物尺寸——该发现对定量流式细胞术具有重要启示意义。本研究支持了美国国家标准与技术研究院开发定量流式细胞测量技术的计划。
关键词: 荧光光谱法、外周血单个核细胞、异硫氰酸荧光素、抗体结合、CD4单克隆抗体、流式细胞术、别藻蓝蛋白、协同结合
更新于2025-09-12 10:27:22