Roumiana Tsenkova
生物测量实验室,神户大学、日本。电子邮件:(电子邮件保护)
DOI:https://doi.org/10.1255/sew.2010.a1
动态光谱法探讨水半岛综合体育官方APP下载德甲作为一个系统
交互带来知识。半岛综合体育官方APP下载德甲光谱学已经日益成为各领域一个非常重要的信息来源,尤其是在生物学。水是最重要和广泛分布,但还不是很清楚,生物系统的组成部分。它的作用是一个复杂的主题,多年来,已经受到了相当大的关注许多论文在许多科学领域已发表在其性质、结构和功能。作为一个主要构建块和功能不同尺度的结构元素,从星系和行星到分子和细胞,水值得特别关注。
解开它的特点,系统分析方法对水是必需的。一个可能的方法来探索水1是通过生物或水系统的“棱镜”水是矩阵,结合的“连接介质”,与系统交互。“系统”在这种情况下意味着大量的元素及其相互作用,它随时间而变化;因此必须考虑系统的时序动态。闪亮的光通过光谱的“棱镜”的结果。半岛综合体育官方APP下载德甲光谱学是能够识别系统中的所有组件同时非常“后生”的方式,即。”,关注“环境每个吸光度的乐队。非侵入性光谱监测整个生物或水系统在各种扰动有巨大潜力揭开“神秘”的水在一个系统在分子水平上。
为什么使用近红外光谱?半岛综合体育官方APP下载德甲
水是一种强烈的紫外线吸收和红外(IR)能量。如图1所示,它在一个非常广泛的地区吸收的电磁(EM)图谱,从100纳米到100年µm。其吸光度低得多的泛音地区约700 - 2500纳米,即。近红外(NIR)光谱区域。2特征可以测量吸光度特性发生在这一地区和较长路径长度不仅比中地区。这些测量可以非侵入性,非常快,不需要大量的样品制备。时间分辨动态近红外光谱学使监测化学键变化扰动下的一个半岛综合体育官方APP下载德甲系统。因此,水分子的振动可以观察和分析与其他分子的振动和整个系统的功能。每个范围的这样一个系统描述了不同波长的光的吸光度根据每个分子的贡献(浓度和结构)系统的成员。此外,近红外光谱包含的物理信息,如散射的贡献和近红外光谱是高度受温度和pH值的影响。
水的NIR光谱呈现两个主要山峰称为第一和第二色彩和其他一些不同的但小山峰,称为水组合乐队峰(图2)。泛音光谱区域通常包含许多重叠的乐队。因此,原始的近红外光谱吸光度光谱不存在单一的吸光度乐队作为孤立的高斯曲线。解开信息单分子或结构,多变量分析等数据挖掘方法是必需的。基本特征的色彩带计算,进一步用于分配在分析的光谱模式生物和水系统与泛音光谱学。半岛综合体育官方APP下载德甲
水系统的半岛综合体育官方APP下载德甲近红外光谱
不同的水资源配置,例如二聚体,三聚,溶解壳等,提供专门的近红外光谱。他们非常敏感的配置和溶剂化分子或集群的指控。因此,溶剂(水)的近红外光谱对其溶质被发现包含重要的信息。在我们的实验室中,蛋白质的解决方案,生物分子水解决方案,小颗粒的悬浮液在水和各种生物系统如细胞、植物、动物体液和组织已经与近红外光谱分析。半岛综合体育官方APP下载德甲1在这些研究中,著名的水吸光度乐队观察在不同扰动(即溶质浓度、不同大小的纳米粒子的浓度,浓度的分子在近红外光谱范围内不吸收光线,温度,光照明等)。动态光谱与多元方法获取和分析。因此,大量的水吸光度乐队被确定。许多这样的乐队是在良好的协议与之前报道或计算色彩已经发表的一些乐队在红外区域。一些新发现。1
在我们的实验室研究,水与乳糖摄动,人血清白蛋白(HSA),不同异构体的朊蛋白(PrP)、氯化钠、维生素C和其他溶质在不同浓度。最突出的波长光谱中标识通过多变量分析主要是水吸光度。的共同的理解相反泛音光谱学(100 - 1000倍低于不仅在中吸光度范围),结果表明,即使是很小的半岛综合体育官方APP下载德甲浓度含量级别)3,4溶质可以用近红外光谱测量。当第一泛音的水吸光度地区在1300 - 1600海里被用来开发一个模型,低浓度(1 - 0.0001%)聚苯乙烯粒子的测量、光谱测量地区实现了高精度的浓度。准确性大大减少当只使用聚苯乙烯泛音乐队在1680海里。类似的研究结果报道蛋白质在溶液中,溶液中的金属等等。另一项研究表明,近红外光谱模型金属浓度测量含量范围)在稀释的样品受到稀释的方法(串行或直接稀释)。这些发现导致的结论是,近红外光谱模式描述了水矩阵与其他分子详细的解决方案。第一次,讨论了水的共同谱分母水和生物系统。5为了系统化已进行了大量的信息关于水的相互作用在生物和水系统与光在不同的频率,主要在近红外区域,一个新的科学领域称为“Aquaphotomics”提出的Biomeasurement神户大学的实验室,日本。
Aquaphotomics
Aquaphotomics(参见图3)是一个新学期1介绍描述的概念,将水作为一种多单元系统,可以通过描述多维光谱。技术利用紫外、近红外光谱(泛音光谱)、红外光谱、拉曼和太赫兹光谱允许水系统的时间分半岛综合体育官方APP下载德甲辨和非侵入性的测量。多元数据的光谱分析结果从这些测量提供了一个巨大的信息来源系统化到数据库的水吸光度乐队叫做Aquaphotome。动态、非侵入性研究、近红外光谱法已被证明是一个强大的工具和信息来源,因此,促进半岛综合体育官方APP下载德甲建立Aquaphotomics(关于富交互)。每个频率的富交互的整个电磁波谱测量整个生物或水系统讨论了研究人员使用这些技术作为一个潜在的信息来源,旨在更好地理解水和生物的世界。Aquaphotomics,作为“化为和组学”的概念,是一种高通量实验分析的结果。水吸光度乐队和吸光度信息模式可以提供水的独特的知识结构和内在水系统的水和其他组件之间的交互。通过了解富交互动态及其与生物功能的关系,aquaphotomics汇集了美国等其他组学学科知识获得基因组学、蛋白质组学、代谢组学等描述单个元素的生物系统。Aquaphotomics升级这知识一个系统级水在生物学和水系统。
Aquaphotomics用演绎的方法了。它有两个主要目标:
- 扩大知识之间的交互水和电磁辐射;了解所有可能的乐队和光谱区域(水矩阵坐标,WAMACS)水与光的相互作用,因此可以被监控。
- 使用水吸光度模式、wap、基于WAMACS和水相关的结构和功能在不同的系统中,为了扣除水/系统特性的信息。
Aquaphotomics词汇
水已经被不同学科研究在许多不同的方式。他们使用自己的特定术语,有时是很难翻译科学发现从一个地区到另一个地方。Aquaphotomics提供了一个机会开始建立一个“水词汇”为了翻译研究水在不同的学科。
水矩阵坐标,WAMACS1
水乐队可以确定在两个方面:通过实验和计算的泛音的频率已经分配水乐队。实验确定水乐队的近红外波长范围依赖于多元数据分析。这些可以从观察与泛音乐队计算基本的乐队。一次大型数据库特点的水吸光度乐队被收购,他们将与特定的生物功能,结构等,和用于理解生物学、化学和物理学的水和其他水系统。
水吸光度模式,wap1
水很容易受到各种因素的影响(如温度、离子浓度),它提出了用光谱变化的研究水和生物系统在扰动来了解更多关于定义矩阵和其他水分子被水包围。特征谱模式呈现水吸光度乐队由各自的扰动和激活每个乐队的“重量”的回归方程,研究了水和生物系统,在扰动称为水吸光度模式定义,WAP。
Aquagram
Aquagram,图4是一个星图显示正常水吸光度的已知乐队代表轴从同一点。这个图表显示了扰动观测下定义。每个轴代表值也比较观察之间的相对吸光度乐队。图表描述了水吸光度模式、wap、生物系统的各自的扰动或生理条件。与Aquagrams很容易发现异常值,即系统描述他们的光谱异常,特别是通过各自的水吸光度的模式。
Aquaphotome1
系统的水吸光度乐队发现扰动下定义各自的Aquaphotome,数据库特点的水吸光度乐队具体为每个特定的系统和微扰。整个Aquaphotome是一个累积的数据库的所有Aquaphotomes为每个系统是独一无二的。例如,牛奶的Aquaphotomes、血液、尿液、组织等的奶牛,结合时,现在的Aquaphotome奶牛。Aquaphotome是整个补充水分子的吸收带的水和生物系统,即综合频谱分配的所有现有的水吸光度乐队在整个电磁波谱。
延长水镜的方法,EWMA
为了描述自然现象与水和更好地理解,Aquaphotome发展近红外光谱范围能被描述为写字母“富”的互动,即WAMACS字母和wap的单词。有这样一个“字母”,任何扰动(化学、物理或其他任何性质的)可以定义良好的使用水的“字母”。水矩阵内大量的氢键,可以“看到”与近红外光谱光反映任何分子嵌入到它像一面镜子。5我们称它为一个三维水镜(Aquamirror分子水平)与当代技术一样,它正在成为可能的收购一个3 d的一个像素光谱矩阵。
未来
我们还不完全了解水和光的作用在生物世界,但是我们知道近红外光谱光甚至能够探测对象等水分含量高的生物系统。这使人们有可能获得光谱数据和执行实时无损分析,即注册光谱变化和发现新的水吸光度乐队,水在一个巨大的数量的字母,系统。这是有趣的有多少“字母”,即水分子振动特征和多大需要“词汇”来描述水的作用在生物世界;大量的工作有待完成。
引用
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