激光拉曼雙光鑷系統(tǒng)的研制和應(yīng)用及單個大米淀粉微的糊化特性的實時研究.pdf

1、光操縱和分析在水溶液狀中的單個微粒在生物和物理方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。由于光鑷可實現(xiàn)生物活體樣品的非實體接觸和無損傷操縱,光鑷技術(shù)已成為當前生物物理學新方法和新儀器的研究熱點之一。激光光鑷拉曼光譜技術(shù)是將光學囚禁技術(shù)與顯微拉曼光譜技術(shù)相結(jié)合用于單細胞探測的新技術(shù),與傳統(tǒng)的顯微拉曼相比有很大改進:光鑷利用一束聚焦的激光產(chǎn)生的梯度力將單個活細胞長時間固定在焦點附近,優(yōu)化了散射光的收集光路,從而獲得高的信噪比。細胞被囚禁在載玻片上方十微米左

2、右的位置,使來自載玻片的雜散光明顯減弱。因此激光拉曼單光鑷技術(shù)可無干擾地、直接地檢測體內(nèi)細胞生物大分子的變化,提供細胞內(nèi)生物大分子組分及結(jié)構(gòu)等有用信息。但是單光鑷LTRS系統(tǒng)只能跟蹤和分析單個微?；蚣毎?不能同時觀察兩個相關(guān)細胞間物質(zhì)交換和流動的情況。
　　本文報道一種雙光鑷激光拉曼光譜系統(tǒng),能達到同時觀察與跟蹤兩個細胞或者一個細胞兩個相關(guān)部分的目的:一束激光通過分光鏡分成兩束光,通過倒置顯微鏡形成兩個在Y軸上相隔5-20微米光鑷

3、,兩個細胞被分別囚禁在光阱中,使得兩個細胞在光譜儀的入射狹縫處成像在不同位置,同時收集它們的拉曼光譜。拉曼散射光在CCD Y軸上不同的區(qū)域分別感光。
　　本文構(gòu)建了上述雙光鑷系統(tǒng)并且成功的觀察了酵母細胞出芽生長過程中母體和芽體的動態(tài)行為。通過對光譜進行一系列的分析發(fā)現(xiàn)酵母出芽生殖過程中,細胞核營養(yǎng)物質(zhì)并不是單純的從母體流向芽體,而是在母體與芽體間往復流動。還觀察了相同微環(huán)境下Bt孢子的萌發(fā)過程,通過個體間釋放CaDPA速度不同體現(xiàn)

4、個體異質(zhì)性。國內(nèi)外研究淀粉糊化主要是從淀粉的宏觀特征來研究,比如用粘度速測儀( R V A)測出谷物和淀粉的RVA特征譜。通過分析RVA特征譜研究淀粉的最高粘度,熱漿粘度,崩解值和回生值來描述整個糊化過程。對淀粉糊化行為的認識都是通過研究其群體樣品而得到的統(tǒng)計平均信息,研究的是淀粉群體顆粒的糊化趨勢。
　　本文首次采用拉曼光譜研究小顆粒淀粉的糊化過程,得到糊化過程中分子官能團的變化過程信息:選用能穩(wěn)定俘獲淀粉顆粒的加溫方式,在特定