傅里叶变换衰减全反射红外(attenuated total reflection Fourier transform infrared,ATR-FTIR)光谱技术以其快速、准确、无创的特点,在生物医学领域尤其是临床血液学检验中显示出巨大潜力.该技术记录样本中分子的振动光谱,提供生物样品内核酸、蛋白质和脂质的化学结构信息,可用于疾病筛查和诊断.ATR-FTIR光谱技术在地中海贫血、艾滋病毒感染、乳腺癌、卵巢癌和脑瘤等疾病中的研究现状和发展情况,提示该技术结合化学计量学方法可实现疾病的快速筛查、诊断与鉴别诊断.ATR-FTIR光谱技术与偏最小二乘法回归模型相结合,以定量法分析人外周血样品中平均红细胞血红蛋白含量、平均红细胞体积和血红蛋白等地中海贫血筛查指标,筛查地中海贫血的灵敏度、特异度分别达到100.0%和95.3%.采用ATR-FTIR光谱技术,基于遗传算法的线性判别分析法,分析血液样本红外图谱中1 653 cm-1(酰胺Ⅰ带)、1 558 cm-1(酰胺Ⅱ带)、1 506 cm-1(环基)和901 cm-1(磷酸二酯伸缩带)处的特征峰,对人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染孕妇血液样本的辨别准确率为89%,灵敏度、特异度分别为83%、92%.采用主成分回归(principal component regression)法对乳腺患者血液ATR-FTIR光谱进行识别,其灵敏度与特异度高达92.3%与87.1%此外,ATR-FTIR光谱技术还可应用于生物医学领域的其他方面,如细胞和组织学样本的检测、疾病严重程度的分类等.ATR-FTIR光谱技术展现出广阔的应用前景,但仍面临环境干扰、样本污染等挑战.未来,随着ATR-FTIR光谱技术的优化、发展,其有望在更多疾病的临床血液学检验中发挥重要作用.

目的:利用衰减全反射傅里叶变化红外光谱仪（ATR-FTIR）分析敏感性皮肤与正常皮肤角质层成分的差异，探讨该技术在敏感性皮肤发生机制研究中的应用价值。方法:自2018年12月至2019年2月，招募在上海市居住≥ 6年的148例志愿者，通过问卷调查、乳酸刺痛试验和辣椒素试验，将受试者分为正常皮肤组和敏感性皮肤组；同时，记录乳酸刺痛试验和辣椒素试验中受试者的总刺痛评分和总灼痛评分。应用ATR-FTIR检测角质层成分，包括天然保湿因子（NMF）、角质层脂质、游离脂肪酸（FFA）和β/α比值；同时应用其他无创技术测量经表皮失水率（TEWL）、角质层含水量、角质层脂质、皮肤pH值和3种周围感觉神经纤维的电流感觉阈值和浅表皮肤血流灌注量等皮肤生理参数。分析角质层成分与总刺痛评分和总灼痛评分的Spearman相关系数，以及与皮肤生理参数的Pearson相关系数。结果:73例志愿者完成全部试验，其中敏感性皮肤组34例，男15例，女19例，年龄（41.8 ± 8.9）岁；正常皮肤组39例，男19例，女20例，年龄（42.8 ± 9.4）岁。敏感性皮肤组和正常皮肤组角质层NMF分别为30.90 ± 7.38、37.01 ± 8.77（ t = 3.193， P < 0.01），FFA分别为14.90 ± 6.75和20.45 ± 11.76（ t = 2.422， P < 0.05），β/α值分别为3.17 ± 1.03和2.67 ± 0.56（ t = -2.595， P < 0.05），角质层脂质两组差异无统计学意义（ t = 1.458， P > 0.05）。皮肤生理参数中，敏感性皮肤组TEWL显著高于正常皮肤组（ t = -3.496， P < 0.001），而5 Hz电流感觉阈值和表皮致密度显著低于正常皮肤组（ P < 0.05），角质层脂质差异无统计学意义（ P > 0.05）。相关分析显示，NMF、FFA和β/α与TEWL（ r值分别为-0.405、-0.562、0.503，均 P < 0.01）和总刺痛评分（ rs值分别为-0.401、-0.285、0.316， P < 0.01或0.05）均呈良好的相关性，同时，表皮致密度与NMF（ r = 0.402， P < 0.01）和β/α比值（ r = -0.369， P < 0.05）也呈良好的相关性。但NMF、FFA和β/α与角质层脂质、3种感觉神经纤维的电流感觉阈值、浅表皮肤血流灌注量及表皮厚度之间均无相关性（均 P > 0.05）。 结论:敏感性皮肤与正常皮肤角质层NMF、FFA和β/α存在显著差异，且NMF、FFA和β/α与部分角质层屏障功能生理参数之间具有良好的相关性。因此，ATR-FTIR是一种有效评价敏感性皮肤屏障功能的手段。

目的:建立多种方法鉴别化橘红中毛橘红与光橘红.方法:采用顶空固相微萃取-气相-质谱联用和衰减全反射-傅里叶红外光谱对不同产地化橘红进行检测分析,建立道地毛橘红指纹图谱,同时对其进行聚类分析和主成分分析.结果:12批化州毛橘红整体指纹图谱特征相似,相似度为0.912～0.959,确定50个共有峰.利用相似度评价判定化州毛橘红真伪准确率为93.3％,能准确区分毛橘红与光橘红.聚类分析和主成分分析均可将毛橘红和光橘红准确分开.结论:顶空固相微萃取-气相-质谱联用指纹图谱和衰减全反射-傅里叶红外光谱结合化学计量学分析能准确鉴别化橘红,方法简单快捷,可为化橘红质量研究提供依据.

目的 评价白藜芦醇对脱矿牙本质仿生再矿化及树脂-牙本质粘接耐久性的影响.方法 低速切割机下切取的中层牙本质经35%磷酸酸蚀脱矿后随机分为3 组并分别给予蒸馏水浸泡(Ctr组)、直接再矿化处理7 d(Pos组)和白藜芦醇预处理 30 min后再矿化处理 7 d(Res组).采用扫描电镜观察牙本质表面矿物质生成情况,X射线衍射和衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析牙本质表面晶体的特征,微拉伸强度实验观察树脂-牙本质粘接耐久性.结果 扫描电镜发现仿生再矿化处理的各组牙本质表面均可以形成矿物晶体,白藜芦醇预处理后的牙本质表面更为明显,新形成的晶体经X射线衍射和衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析为羟基磷灰石.与没有预处理剂的阳性对照组相比,白藜芦醇预处理显著增加了初始微拉伸强度值.微拉伸强度值在老化过程中减小,但白藜芦醇预处理的样本该值下降程度最低.结论 白藜芦醇预处理可以促进脱矿牙本质的仿生再矿化并改善树脂-牙本质的粘接耐久性.

溶解态硅酸盐在矿物表面的吸附和聚合行为影响矿物在水环境中的稳定性.研究溶解态硅酸盐在矿物表面的聚合行为及其对矿物稳定性的影响具有重要的理论和实际意义.本文研究了溶解态硅酸盐在臭葱石上的吸附动力学,利用衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)表征其吸附行为,并对吸附硅的臭葱石进行了淋溶稳定性分析.结果表明:溶解态硅酸盐与臭葱石在弱酸性环境中同时受吸附机理与受置换反应的控制;在pH 3和pH 4时,臭葱石吸附硅量较高,红外光谱显示硅在臭葱石表面形成类似于硅酸(SiO2·xH2O)的高聚物;此外,含硅臭葱石与臭葱石相比,在pH 4、pH 6和pH 8的淋溶稳定性实验中砷浸出量分别降低了68.1％、52.5％和15.5％.本研究可为有色冶炼含砷废渣的储存及进一步稳定化降低其环境风险提供科学依据.

目的:建立一种简便快速的贝母粉末鉴定方法,以准确区分川贝母与其他贝母粉末,保证川贝母粉末的真实性.方法:使用ATR-FTIR成像技术直接测量贝母粉末的显微红外光谱,通过主成分分析和归一化相对峰强度法对测量结果进行定性和定量解析,寻找川贝母与其他贝母粉末的显微红外光谱差异特征.结果:不同品种贝母粉末的显微红外光谱图像中均存在三类主要像素,分别具有淀粉粒、蛋白质和细胞壁的特征吸收信号,而川贝母粉末中主要对应于淀粉粒的第一类像素数量最多.以1200~900 cm-1区域吸收峰面积为目标峰,以1700~1500 cm-1区域吸收峰面积为参比峰,计算像素平均归一化相对峰强度Rm值.川贝母粉末的Rm值稳定在0.70左右,显著高于其他贝母粉末,可以作为区分川贝母和其他贝母粉末的量化指标.结论:使用ATR-FTIR成像技术,可以建立简便快速、客观量化的贝母粉末显微光谱鉴定方法.

目的:探讨生物活性玻璃NovaMin诱导脱矿牙本质再矿化效果,并定性研究再矿化层的理化性质.方法:制备厚度为1 mm冠部牙本质片,用乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)浸泡48 h,制备完全脱矿牙本质样本,并平均分为人工唾液组和NovaMin组.每天用人工唾液和生物活性玻璃NovaMin分别处理牙本质片表面2 min,每天2次,间隔8h,然后将样本浸泡在37℃人工唾液中恒温保存.7d后用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱分析仪(energy dispersive X-ray,EDX)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR)和X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)观察和检测牙本质表面矿化物的形成及其理化性质.结果:SEM结果显示:NovaMin组的完全脱矿牙本质表面形成了矿化晶体层,完全封闭了暴露的牙本质小管,经EDX,ATR-FTIR和XRD分析发现这一矿化层主要组分为钙和磷,且结构类似于牙本质磷灰石.而人工唾液组牙本质表面并没有再矿化层的形成,牙本质小管仍然开放.结论:NovaMin能促进完全脱矿的牙本质表面再矿化,形成类似牙本质羟基磷灰石的晶体结构.

目的:建立合理准确的当归鉴别方法,保证当归在药用或者食用时的真实性、有效性和安全性.方法:基于衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)显微成像技术,使用偏最小二乘投影法,在当归药材粉末中靶向检测具有挥发油、淀粉、蔗糖和草酸钙特征吸收信号的像素光谱.结果:建立了基于ATR-FTIR显微成像技术的当归药材粉末显微光谱鉴别法.结论:ATR-FTIR显微成像技术进一步提高了当归显微鉴别方法的客观性和准确性,为当归的质量控制提供一种有效的检测方法.

头孢克肟的粒度分布、结晶度及杂质含量是影响其加工性能、颜色(白度)、贮存时间和生物毒性的关键质量指标,在实际生产过程中发现这些关键指标较难控制.本研究应用了先进在线过程分析技术对头孢克肟的反应结晶过程进行了测量和分析,包括:傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪(ATR-FTIR)准确测量结晶过程浓度,并辅助解释反应结晶过程转晶机理,在线成像系统测量结晶过程颗粒的形貌和粒形变化,在线浊度仪测量成核时刻.实验考察了反应结晶过程的反应温度、养晶时刻、养晶时间、加料速率、搅拌速率等工艺条件对头孢克肟粒度分布、白度、结晶度和杂质含量的影响,探寻反应结晶过程晶型转变的规律.结果表明,头孢克肟结晶为聚结生长方式,养晶时刻是影响其聚集体粒度分布及白度的关键因素,养晶时间与滴酸速率是影响结晶度的关键因素.实验优化得到了头孢克肟反应结晶的最佳操作工艺并可为其工业化提供重要参考,利用该工艺得到了粒度分布均匀、结晶度高、杂质含量低和白度好的产品.

目的 探讨肉桂油对马钱子总碱透皮吸收的影响,为马钱子相关制剂的开发和减毒增效研究奠定基础.方法 以体外SD大鼠皮肤为渗透屏障,Franz扩散池法考察不同浓度(0.5％、1％、3％、5％、10％)肉桂油对马钱子总碱中马钱子碱和士的宁透皮吸收的影响;采用饱和溶解度法测定马钱子总碱中马钱子碱和士的宁在不同浓度肉桂油中的平衡溶解度;采用HPLC测定马钱子总碱角质层/溶剂分配系数;采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术测定肉桂油对皮肤角质层的作用.结果 不同浓度肉桂油促透马钱子总碱中马钱子碱的稳态渗透速率(Jss)和增渗比(ER)分别为5.84～19.65μg/(cm2?h)、0.23～3.54,促透马钱子总碱中士的宁的Jss和ER分别为1.36～18.38μg/(cm2?h)、0.19～2.55;马钱子总碱中马钱子碱、士的宁在不同浓度肉桂油中的平衡溶解度分别为6.10～10.97 g/L、4.10～6.58 g/L;马钱子总碱中马钱子碱和士的宁的角质层/溶剂分配系数分别为0.74～1.39、0.24～0.35.结论 不同浓度肉桂油对马钱子总碱中的马钱子碱及士的宁均有一定促透作用,以1％肉桂油作用最佳,其机制可能为通过影响角质层内角蛋白改变角质层结构而促透.