生物分子的SERS光譜定量分析與原子光譜的化學(xué)模式識(shí)別.pdf

1、核酸和蛋白質(zhì)是生物體主要的兩大基本組成物質(zhì)，尤其是作為生物體基本遺傳物質(zhì)的核酸在蛋白質(zhì)的合成過程中起著重要作用。因此對(duì)核酸的研究備受人們關(guān)注，由于核酸是大分子物質(zhì)，對(duì)其研究較為復(fù)雜。作者嘗試對(duì)作為核酸主要成分的堿基進(jìn)行定性和定量分析研究，這將有助于了解生物體生理活動(dòng)的規(guī)律及其特征，但由于其在生物體內(nèi)相對(duì)含量較低，對(duì)其研究受到一定的限制。當(dāng)生物分子吸附在粗造化的金屬表面或者溶膠中，生物分子的拉曼散射信號(hào)會(huì)顯著增強(qiáng)，即所謂的表面增強(qiáng)拉曼散射

2、(SERS)現(xiàn)象。表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)技術(shù)越來越多的應(yīng)用于低濃度分子的定性和定量方面的分析。SERS技術(shù)主要依賴于SERS基底，也就是基底的好壞直接影響著SERS信號(hào)的強(qiáng)弱。一般的基底有粗造化的金屬良導(dǎo)體表面、聚集體和溶膠等，待測(cè)分子通過吸附到這些基底表面達(dá)到使自身信號(hào)增強(qiáng)的目的。本文采用銀溶膠為SERS基底，由于銀溶膠不穩(wěn)定，而通過加入穩(wěn)定劑聚丙烯酸鈉可以有效增強(qiáng)其穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)單組分堿基的SESR光譜定量測(cè)定。但

3、在對(duì)腺嘌呤和鳥嘌呤混合組分的測(cè)定時(shí)由于其SERS峰位置有一定的重疊，使得常規(guī)的定量分析方法的應(yīng)用受到了限制。
　　 化學(xué)計(jì)量學(xué)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等一些基礎(chǔ)學(xué)科的理論和方法，通過對(duì)化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，已成為獲取有用的化學(xué)信息的一種有效手段，尤其是在處理復(fù)雜混合體系時(shí)，化學(xué)計(jì)量學(xué)中的多元校正算法具有很大優(yōu)勢(shì)。因此，本文嘗試?yán)没瘜W(xué)計(jì)量學(xué)與SERS光譜相結(jié)合的方法對(duì)核酸堿基混合體系定量分析進(jìn)行了初步探索。
　　 此外，

4、在有關(guān)原子光譜的分類研究中，化學(xué)計(jì)量學(xué)方法也有著巨大的潛力與優(yōu)勢(shì)，尤其是化學(xué)計(jì)量學(xué)中的模式識(shí)別更適合于分類問題研究。在CmⅡ偶宇稱和奇宇稱光譜分類中，只要能級(jí)能量(Energy level)、總角動(dòng)量量子數(shù)(J)，朗德因子(g)和同位素位移(IS)這四個(gè)特征已知，則其組態(tài)就可以唯一確定。為此，針對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所構(gòu)建的已知樣本集中CmⅡ偶宇稱和奇宇稱能級(jí)需滿足四個(gè)特征已知，且其電子組態(tài)已經(jīng)明確認(rèn)定的樣本作為已知樣本。對(duì)于能級(jí)能量(En

5、ergy level)、總角動(dòng)量量子數(shù)(J)，朗德因子(g)和同位素位移(IS)這四個(gè)特征已知，但電子組態(tài)沒有認(rèn)定的樣本則作為未知樣本看待。通過化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)已知樣本集學(xué)習(xí)并構(gòu)建模型，選擇相對(duì)較好的訓(xùn)練模型再對(duì)未知樣本進(jìn)行預(yù)報(bào)，從而最終獲得未知樣本所屬電子組態(tài)。因此化學(xué)計(jì)量學(xué)中的此種分類學(xué)習(xí)方法對(duì)類似CmⅡ這樣的重金屬的原子光譜數(shù)據(jù)的完善具有積極作用。本論文由下面三方面組成：
　　 (1)腺嘌呤、鳥嘌呤的SERS光譜定量分析<