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拉曼光谱在生物学研究中的应用    

拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。

生物大分子的拉曼光谱可以同时得到许多宝贵的信息：

（1）蛋白质二级结构：α-螺旋、β-折叠、无规卷曲及β-回转

（2）蛋白质主链构像：酰胺Ⅰ、Ⅲ，C-C、C-N伸缩振动

（3）蛋白质侧链构像：苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的侧链和后二者的构像及存在形式随其微环境的变化

（4）对构像变化敏感的羧基、巯基、S-S、C-S构像变化

（5）生物膜的脂肪酸碳氢链旋转异构现象。

（6）DNA分子结构以及和DNA与其他分子间的作用。

（7）研究脂类和生物膜的相互作用、结构、组分等。

（8）对生物膜中蛋白质与脂质相互作用提供重要信息。

拉曼光谱仪常见的问题及解答

为什么待测样品的信号很弱？信噪比很差？

当进行样品测试时发现拉曼光谱信号很弱，首先要检查样品是否正确放置在显微镜下并且处于聚焦状态。你也可以将测试区域移到样品的另一个部位。同时检查仪器是否处于常规状态而不是处在共焦状态。如果激光功率小于100％，应尝试提高功率增强信号。如果光谱噪声很大，可采用增加扫描积分时间或积分次数来提高信噪比。

增加扫描积分时间可以让CCD获取更多的拉曼信号，增强整个无关噪声的特征。该法适宜于当背景和拉曼信号都低的情景。当两者都不强时，增加积分时间只会增加CCD探测器饱和的机会。

对几个特定的扫描光谱进行数据叠加可以增强随机背景噪声下的拉曼信号，增加信噪比。

适当选择扫描积分时间和积分次数可获得很大可能的曝光度增加信噪比。不过要注意一点：信噪比跟积分次数的平方根成正比，叠加四次可获得二倍信噪比的提高。

另一个与信噪比密切相关的参数是信背比。如果背景部分很高，将会湮盖拉曼信号只给出系统噪声。

当你测试的样品是液态、粉末或体积非常大时怎么办？

液体样品可采用毛细管或液体池或直接将液体滴在载玻片上进行测试，粉末样品可取少许放置在载玻片上进行测试，固体大样品可由仪器公司提供的大样品台进行测试。

当你的样品需要在不同高压下测试怎么办？

可向仪器公司购置或在国内相关单位订制一套拉曼高压样品测试池来对你的样品进行高压测试。

当你想进行偏振拉曼测量时该怎么办？

应配置一套偏振片和半波片进行测试，偏振拉曼可帮助你对分子振动的对称性进行检测。

为什么将测试样品放置不同取向时得到的拉曼谱图不相同？

这是因为入射激光照射在样品表面不同晶面取向上引起的。采用四分之一波片对激光进行扰偏可帮助去除方向效应。一般可向仪器公司或其它提供光学元件的公司购买四分之一波片。

拉曼光谱仪能进行宝石鉴定吗

1、鉴定信息丰富

拉曼光谱仪的原理是基于当光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射，弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分，非弹性散射的散射光波长有的比激发光波长更长，有的比激发光波长短，称为拉曼效应。采用拉曼光谱鉴定宝石，是把激光照射在宝石样品上，激发并收集宝石物质的拉曼光谱，通过光谱仪对宝石拉曼光谱进行分析，可以进行宝石成分、宝石填充物、合成宝石、天然宝石生长年代等分析鉴别。由于拉曼光谱仪激光光斑通常只有数百微米，因此可以对宝石中的细小包裹体进行检测，得到包裹体的成分、结构、对称性等信息。

2、无损

重要的是不同宝石的拉曼光谱图有显著的特征区别，通过将不同宝石的光谱结果与拉曼标准数据库中的图谱进行对比，可以准确的判别宝石成分。而的赝品由于具有不同的物质和结构，其拉曼光谱与真宝石表现出一定的区别，从而拉曼光谱仪可以鉴定宝石的真伪。此法为宝石的真伪鉴定提供一种无损、简单的便捷方式，满足客户的拉曼光谱仪为广大宝石爱好者带来福音。

相关的光学行业称传统的测温仪器是利用温差来对宝石的真假进行鉴定，其结果存在一定的差异性，但是拉曼光谱仪的测试结果稳定性大大提高，即便无需综合其他的主观感觉判断也可以得出真实结果，所以相关的珠宝门店迫切的需要拉曼光谱仪等仪器来保证珠宝的品质。