拉曼技术

随着高新技术的发展，人工合成宝石的工艺越来越成熟，常规的检测与积累的经验已经难以对宝石进行鉴定，显微拉曼光谱技术可相较于传统鉴定方法，其优点是高效、准确、高分辨率、同时是一种无损鉴定。通过拉曼光普，可以获取各种宝石的光谱，从而得到其具体的信息，最终高效、准确判断出宝石真假以及矿物成分，因此，拉曼光谱必将在宝石鉴定领域大放异彩。

拉曼光谱技术应用到爆炸物检测领域，重点分析了显微激光共聚焦拉曼光谱技术、表面增强拉曼光谱技术、便携式拉曼光谱技术在爆炸物检测分析领域的应用。

拉曼光谱技术对纺织文物鉴定具有快速、高精度、实时和便携等优势，为纺织品质量控制、真伪鉴定和产品创新提供支持。纺织文物易出现有机高分子断裂或氧化导致色彩变淡，需及时鉴定。拉曼光谱技术可回溯纺织文物生产年代与染色技艺，助力文物复原、修复、保存和展出。

相对于色谱检测方法和其他分离方法，拉曼光谱法作为一种快速、无损、安全的检测技术，具有快速正确、重现性好、样品前处理简单、紧凑便携、适用广泛等特点，已经在检测有害非法添加物、超量超范围使用添加剂(如食品中的合成色素等)、水果蔬菜的农药残留、筛检掺假食品(假如汁饮料掺假等)等食品安全检测领域发挥着积极的作用SERS可以提供一种快速的、原位检测的替代方法用来检测辛硫磷、乙酰甲胺磷等农药。 海洋光学的Accuman-SR510便携式拉曼光谱仪结合纳米金表面增强技术是一款非常适用于此场景的快速检测设备，据此我们对果蔬种植中常用的农药进行了常规拉曼光谱和表面增强拉曼光谱的检测。

拉曼光谱技术是一种基于分子振动的光谱技术。同红外吸收光谱一样，它不仅可以从分子官能团的振动转变得到分子的结构信息，更重要的是利用拉曼光谱可以进行原位测量，其样品制作简单，操作方便。对于高分子物理与化学领域中的许多问题如分子链的构象结构、结晶行为、固化过程、表面增塑机理、多层薄膜的深度层析、应力松变和应变过程、相界面的分子链扩散、聚合物共混体系的相态结构变化和聚合反应等，都可以利用拉曼光谱技术进行有效地研究。这种方法对于分子链的相互作用和分子链扩散运动的监测非常灵敏，且避免了其它方法在测试聚合物分子链动态运动过程时需要重元素做标记而带来的示踪分子影响的问题。

本论文采用拉曼光谱法检测不同基底制备工艺对芴的增强效应，为表面增强拉曼光谱技术应用于环境污染物提供一定的理论与试验基础。

宝石是经过切割和抛光的矿物晶体，宝石一词涵盖了各种各样的宝石，自然界中存在大约有200多种天然宝石。宝石可分为两类：宝石（如蓝宝石）和半宝石（如石榴石）。这些宝石的价值取决于它们的颜色、大小、质量和稀有度。宝石通常根据其化学成分进一步分类为种，这些种可以具有几个变种。例如，元素形态为SiO2的石英具有种类繁多的品种，具体取决于杂质含量，如黄水晶和紫水晶。市场上经常会有仿制宝石的出售，声称它们是真的宝石。有几种技术可以用来使质量较差的宝石看起来与昂贵的宝石一样。例如，可以添加染料为宝石提供以假乱真的颜色，并且可以采用加热来提高其清晰度。即使由经验丰富的珠宝商进行分析，也不能总是正确区分真实和“假”宝石，因此需要其他分析技术才能准确识别宝石并确定其质量。显微拉曼光谱是分析宝石和其他地质样品的理想方法。它的无损性和无需样品前处理使它特别有利于分析所有宝石，而无需担心损坏或降低其价值。另外，拉曼散射技术对晶体结构和样品中次要成分存在高度敏感性。在本应用文章中，RM5及RMS1000显微拉曼光谱仪用于识别几种宝石，并且通过拉曼成像突出显示了如何使用显微拉曼光谱来研究样品的不同成分。

拉曼光谱基于分子振动产生，可以反映分子的结构和构象，从分子水平反映组织病理变化，是一种基于分子水平的检测手段。疾病的发生与分子蛋白质、脂类、核酸、糖等各种成分的改变相关，而光谱技术是了解这些物质变化最灵敏的技术。

刑侦勘察通常可能需要通过多种技术对极小样本进行分析。共聚焦显微拉曼和光致发光（PL）是处理这类样品的非常合适的技术。这种技术只需要微量的样品，并且是非破坏性和非接触式的，这意味着还可以使用互补的技术进一步分析样品。这种技术无需样品制备，获得的结果可以提供样品成分的化学和空间信息。本应用说明详细介绍了如何将显微拉曼和PL用作刑侦勘察领域的分析工具。

表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman Spectroscopy， SERS）是指当一些分子被吸附到某些粗糙的金属表面上时，由于样品表面或近表面的电磁场的增强导致吸附分子的拉曼散射信号比普通拉曼散射(NRS) 信号大大增强的现象，现已被证明是一种快捷高效的光谱学检测方法。SERS具有较高的检测灵敏度，极易适用于弱信号样品的检测，但在实际应用中，SERS技术的重复性和检测限一直难以两全。因此，SERS技术的重复性与灵敏度一直是科学研究的重点。

如海仪器基于拉曼光谱技术，结合自身在拉曼光谱仪设备和光谱软件研发优势推出了拉曼光谱抗生素速测试剂盒。其中呋喃速测试剂盒针对水产品中呋喃类药物设计，该方案整体检测耗时在30min内，单次检测成本不超过15块，能够高效、快捷的检出养殖水及各类水产品中呋喃类药物残留。

透射拉曼光谱 (TRS) 是一项功能强大的药物分析技术，适用于胶囊和片剂的整个样品无损分析。本应用简报介绍了使用安捷伦光束增强器可在不增加激光功率的情况下使测量速度提高 10 倍以上。增强器可使片剂中的活性药物成分比例 (% w/w) 在 10 ms 内得到测定。

相对于色谱检测方法和其他分离方法，拉曼光谱法作为一种快速、无损、安全的检测技术，具有快速正确、重现性好、样品前处理简单、紧凑便携、适用广泛等特点，已经在检测有害非法添加物、超量超范围使用添加剂(如食品中的合成色素等)、水果蔬菜的农药残留、筛检掺假食品(假如汁饮料掺假等)等食品安全检测领域发挥着积极的作用。SERS可以提供一种快速的、原位检测的替代方法用来检测罗丹明b，菊酯，孔雀石绿和其它添加物。

拉曼光谱系统：共聚焦显微拉曼光谱系统、小型科研拉曼光谱仪多种型号可选。借助各类原位池或者探针台，我们可实现对原始反应状态的样品进行检测而避免将其暴露在空气中，电学可根据需求搭配客户的电化学工作中或源表等电学测量设备。

我们分析了来自多个产地的石榴石样品，发现不同产地的石榴石具有明显差异。为什么来自巴基斯坦的样品在近红外中的吸收比其他样品低？为什么来自巴西的样品是深红色，而另外两颗看起来更像琥珀色？是什么导致了三者的拉曼光谱有些许不同？为此，我们测量了石榴石的拉曼光谱，并利用LIBS分析不同石榴石之间的原子结构差异。

羊绒是珍贵的动物纤维，其质地柔软、富有弹性，具有一定保健作用，有“软黄金”的美誉，比羊毛的价格高出几倍左右，所以基于羊绒的性能优良和价格昂贵等原因，建立客观和科学的方法逐渐成为当务之急。纯正的羊毛和羊绒纤维主要由蛋白质组成，目前常用的鉴别羊毛和羊绒的方法有很多，如利用显微镜技术观察羊毛羊绒外观形貌的鳞片结构进行区分、化学分析方法鉴别、光谱技术成分鉴别等。其中光谱技术可以从分子结构信息进行区分，并且可以不破坏样品直接检测。本文利用拉曼光谱技术对鉴别羊毛、羊绒之间进行初步探索，期望获得一种快速、无损、无接触且用量少的检测方法。

激光共聚焦显微拉曼光谱技术是一种激光为基础的分析技术，将拉曼光谱分析技术与显微分析技术结合，采用低功率激光器、高转换效率的全息技术，更易于直接获得大量的价值信息，具有非破坏、非侵入、精细分辨、不用试剂和高度自动化等优点，能够快速和非侵入地对细胞和组织进行生化分析，并能提供活体的分子结构信息。利用拉曼光谱对样品进行测定具有很多优点，如选择性高、无需复杂的样品准备、分析混合物时不需分离以及可用于实时跟踪测量等。共焦显微技术应用于拉曼光谱研究后，提高了仪器的灵敏性和分辨率。

在现代材料学研究工作中，物相分析和化学成分分析是两个重要课题，对于文物研究来说也是如此，但其检测手段较其他常规技术却有着特殊的要求。普通XRF和XRD由于光斑直径大，很难精确对样品进行微区分析，SEM-EDS分析虽然可以做到微区分析，但不能够直观区分样品颜色，并且需要对样品进行镀碳或镀金有损处理，显然也不适合对珍贵文化遗产进行分析。这时显微拉曼光谱和X射线显微分析（μ XRF）这两种技术则因其具备微区、无损、快捷等众多检测优点，成为珍贵文化遗产检测手段的首选。

单光子门控远程拉曼测试系统以中智科仪的门控相机和单光子计数技术为核心，完全去除探测器噪声，让个位数的光子信号也能明显的出现在拉曼谱线上，同时拉曼谱线强度是光子数量，直观了表达了信号的强度。

拉曼光谱尤其适用于制药应用。例如，拉曼技术被用于识别药物原料的特征，诸如活性成分、结合剂、填充剂、润滑剂和其他辅料。 拉曼还能穿透药物的泡罩包装、药瓶和小药瓶进行测量。

仿制药是与原研药具有相同的活性成分、剂型、给药途径和治疗作用的替代药品，具有降低医疗支出，提高药品可及性，提升医疗服务水平等重要经济和社会效益。在仿制药研发过程中，参比品是某仿制药的标杆和基础，因此要确保与上市产品物质一致、质量等同，参比品的选择至关重要。建议首选已进口原研药，其次可考虑选用研究基础好、临床应用较为广泛的非原研产品。没有进口原研药的，有必要对市售品进行质量对比考查，择优选用，以确保仿制基础的可靠性。同时通过仿制药质量一致性评价，要淘汰内在质量达不到要求的品种，促进我国仿制药整体水平提升，达到或接近国际先进水平。根据药品注册管理办法对仿制药新的规定内容，主要包括：规范对原研药品的选择，即参比制剂的选择问题；强调了对比研究，是判断两者质量是否一致；提出了晶型的要求，晶型的不同，溶出率和稳定性不同等等。所以仿制药研发的目的是做到合理的规模化生产，实现仿制药品具备“替代性”，首先要求是做到“同”。因此对原研药中活性成分、辅料、晶型、成分分布、均匀程度的检测判断至关重要。同时在不破坏原研药品保持原有存在状态条件下获取有价值的研发信息具有非常重要的参考意义。拉曼光谱技术是一种无需样品制备、非接触的快速分析技术，能直观的获取物质的结构信息，能从分子水平上识别物质及其晶型结构，有利于药物研发和检测。Thermo Fisher DXR2xi超快速显微拉曼成像光谱仪，模块化设计，具有先进的自动化光学控制系统、高灵敏度智能化检测方式、优异的光谱分辨率和空间分辨率轻松实现微纳米级样品的检测。多功能软件及最大数据库等分析功能；仪器采用I 级激光安全等级标准和模块化高稳固设计，仪器的研究级显微镜、高分辨率光栅、高性能CCD探测器，以及光学系统的主要部件与浇铸合金基座整体结合，保证系统高稳定性。首先通过DXR2xi显微拉曼成像光谱仪对整个药片进行超快速成像，经过分析结果显示该药片主要含有阿司匹林、对乙酰氨基酚、咖啡因、二氧化钛成分，对乙酰氨基酚成分相对阿司匹林、咖啡因含量较少，同时可以直观显示每个组分在整个药片上的分布情况相对比较均匀。

仿制药是与原研药具有相同的活性成分、剂型、给药途径和治疗作用的替代药品，具有降低医疗支出，提高药品可及性，提升医疗服务水平等重要经济和社会效益。在仿制药研发过程中，参比品是某仿制药的标杆和基础，因此要确保与上市产品物质一致、质量等同，参比品的选择至关重要。建议首选已进口原研药，其次可考虑选用研究基础好、临床应用较为广泛的非原研产品。没有进口原研药的，有必要对市售品进行质量对比考查，择优选用，以确保仿制基础的可靠性。同时通过仿制药质量一致性评价，要淘汰内在质量达不到要求的品种，促进我国仿制药整体水平提升，达到或接近国际先进水平。根据药品注册管理办法对仿制药新的规定内容，主要包括：规范对原研药品的选择，即参比制剂的选择问题；强调了对比研究，是判断两者质量是否一致；提出了晶型的要求，晶型的不同，溶出率和稳定性不同等等。所以仿制药研发的目的是做到合理的规模化生产，实现仿制药品具备“替代性”，首先要求是做到“同”。因此对原研药中活性成分、辅料、晶型、成分分布、均匀程度的检测判断至关重要。同时在不破坏原研药品保持原有存在状态条件下获取有价值的研发信息具有非常重要的参考意义。拉曼光谱技术是一种无需样品制备、非接触的快速分析技术，能直观的获取物质的结构信息，能从分子水平上识别物质及其晶型结构，有利于药物研发和检测。Thermo Fisher DXR2xi超快速显微拉曼成像光谱仪，模块化设计，具有先进的自动化光学控制系统、高灵敏度智能化检测方式、优异的光谱分辨率和空间分辨率轻松实现微纳米级样品的检测。多功能软件及最大数据库等分析功能；仪器采用I 级激光安全等级标准和模块化高稳固设计，仪器的研究级显微镜、高分辨率光栅、高性能CCD探测器，以及光学系统的主要部件与浇铸合金基座整体结合，保证系统高稳定性。首先通过DXR2xi显微拉曼成像光谱仪对整个药片进行超快速成像，经过分析结果显示该药片主要含有阿司匹林、对乙酰氨基酚、咖啡因、二氧化钛成分，对乙酰氨基酚成分相对阿司匹林、咖啡因含量较少，同时可以直观显示每个组分在整个药片上的分布情况相对比较均匀。

Agilent Vaya 手持式拉曼光谱仪是一种药物分析系统，能够穿透棕色瓶对多种化学溶剂进行原辅料验证。Vaya 利用空间位移拉曼光谱 (SORS) 技术，可以进行穿透包装鉴别测试，并在手持式设备的屏幕上生成明确的“合格/不合格”结果。本研究中测试的溶剂常用于合成某些生物药物，或在整个生产过程中对生物制剂的质量属性进行分析测试。本文提供的数据展示了 Vaya 拉曼光谱系统如何用于仓库中原辅料的快速身份验证，而无需打开任何溶剂瓶。

偏振拉曼光谱是一种用于探究材料各向异性的强大技术，偏振拉曼能够直接有效地获得材料的化学键振动与分子取向信息。 本文概述了偏振拉曼的工作原理以及卓立汉光自主基于显微共焦拉曼系统开发的偏振模块的性能表现，为基础研究与工业应用提供了强力的技术支撑。

本文列举了Horiba Scientific及其拉曼用户在生命科学研究（包括基础研究、生物医学、药物、化妆品以及食品）中的一些应用实例，显示了共聚焦拉曼技术、新的拉曼成像方法可为该领域的应用提供坚实的技术支持。

纽约州立大学奥尔巴尼分校化学系莱德涅夫教授，使用拉曼光谱开发出了一种通用的验证性测试，且这种测试是无损的，适用于所有主要种类体液。莱德涅夫和同事首先对所有主要种类的体液进行拉曼光谱检测，并根据不同体液的拉曼光谱，建立对应数据库。同时他们还开发出一款自动化软件，只需将体液样本放置在无干扰的铝箔基板上，就可以测得该体液样本的拉曼光谱并根据已有数据库识别出大多数体液信息。

当利用拉曼光谱仪实现对较远处（几十厘米至几百米量级）的目标进行探测时，即为远程拉曼光谱探测技术。研究远程非接触拉曼光谱技术，为上述研究领域提供一种安全、高效的分析手段是如海一直在做的工作之一。如海在远距离探测领域有了新的进展。经实验验证，如海研发的微型拉曼光谱仪已经可以实现在1m距离下检测棕色玻璃瓶盛装的环己烷拉曼光谱信号。

采用便携式拉曼光谱技术对石油产品进行指纹图谱鉴别，取得了良好效果。选取润滑油，并掺杂石油醚组成润滑油混合样品，通过测定油品的拉曼指纹图谱，探索拉曼指纹图谱对润滑油产品的鉴别性能，为润滑油产品拉曼光谱鉴别方法的建立提供实验依据，希望为质量监督提供简单高效的现场检测手段。

近日，与中国科学技术大学罗毅、南京大学谢代前、复旦大学段赛等团队合作，南京大学化学化工学院的徐伟高团队提出了力学拉曼光谱技术（mechano-Raman spectroscopy, MRS），成功建立了力学拉曼散射技术的理论模型和实验方法。该成果以 “Direct characterization of shear phonons in layered materials by mechano-Raman spectroscopy” 为题于《自然光子学》杂志发表 [Nature Photonics (2023)]，并受到 Nat.Photon. 审稿人们的高度肯定——称该项技术是“拉曼光谱领域里程碑式的成就”。

目前消费者对肉品质的评价主要取决于观察肉的颜色和大理石花纹及感官评价，但却难以评价肉的嫩度、咀嚼性和多汁性。拉曼光谱技术凭借其快速、无损、精确度高等特点在肉品质评价领域快速发展。拉曼光谱可以监测蛋白/脂质氧化过程中分子振动信息的变化。