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Quantum dots for live cells, in vivo imaging, and diagnostics 总被引：3，自引：0，他引：3
Michalet X Pinaud FF Bentolila LA Tsay JM Doose S Li JJ Sundaresan G Wu AM Gambhir SS Weiss S 《Science (New York, N.Y.)》2005,307(5709):538-544
Research on fluorescent semiconductor nanocrystals (also known as quantum dots or qdots) has evolved over the past two decades from electronic materials science to biological applications. We review current approaches to the synthesis, solubilization, and functionalization of qdots and their applications to cell and animal biology. Recent examples of their experimental use include the observation of diffusion of individual glycine receptors in living neurons and the identification of lymph nodes in live animals by near-infrared emission during surgery. The new generations of qdots have far-reaching potential for the study of intracellular processes at the single-molecule level, high-resolution cellular imaging, long-term in vivo observation of cell trafficking, tumor targeting, and diagnostics. 相似文献
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应用近红外透射光谱和人工神经网络的豆油脂良莠鉴别 总被引：1，自引：0，他引：1
提出了一种利用近红外透射光谱结合BP神经网络识别未知豆油脂良莠类别的方法。在10 000～3 500 cm-1范围内分别采集合格油、不合格油(精炼垃圾油、煎炸油和变质合格油)的透射光谱,对光谱数据依次作出Savitzky-Golay平滑、基线校正预处理,采用SPSS 11.0抽取出9个主成分(累计贡献率达到99.89%)作为神经网络输入神经元,建立3层BP神经网络模型,模型能够有效辨识未知豆油脂的良莠以及不合格具体种类,类别预测正确率为100%。 相似文献
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[目的]建立复烤片烟中水溶性糖和烟碱含量的近红外速测定量模型。[方法]基于近红外光谱法,选取各等级片烟样品共284个,使用偏最小二乘法(PLS)建模,定量分析贵州主要产区的复烤片烟中的水溶性糖(总糖、还原糖)和烟碱含量。人工确定光谱区间为9 002.45~4 069.19 cm~(-1),采用一阶导数结合Savitzky-Goly(SG)平滑滤波进行光谱预处理。考察了模型精密度,并将标准方法和近红外方法测得的结果进行了对比。[结果]复烤片烟中的总糖、还原糖、烟碱3种成分预测模型的相关系数r分别为0.996 8、0.987 2、0.9951,交互验证均方差(RMSECV)分别为0.354、0.558、0.067。[结论]模型精密度良好,2种方法不存在显著差异,近红外方法适合烟草中的水溶性糖和烟碱快速定量分析。 相似文献
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以147份南方籼稻品种或组合的稻米为供试材料,利用偏最小二乘法(PLS),通过不同波长和不同预处方式建立稻米直链淀粉含量的近红外分析模型。结果表明:全谱段(950～1 650 nm)建模效果最好,其相关系数(R)、预测标准差(SEP)、校准标准差(SEC)分别为0.947 7,1.162 3、0.700 2;采用多元散射校正法(MSC)法对全谱图进行预处理的效果较好,优化后的模型相关系数(R)、预测标准差(SEP)、校准标准差(SEC)分别为0.981 9、0.100 9、0.6831,其相对分析误差(PRD)为3.6;将稻米直链淀粉含量的近红外光谱预测值与化学值进行配对T检验,P=0.3560.05(置信区间为95%),表明近红外光谱法与化学分析法得到的检测结果无显著差异,即应用近红外光谱快速检测稻米直链淀粉含量是可行的。 相似文献
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潜伏期柑橘黄龙病宿主糖代谢及近红外光谱特征 总被引：1，自引：0，他引：1
柑橘黄龙病(Citrus Huanglongbing)是柑橘最具有毁灭性的病害,传染性极强,严重影响柑橘产业的健康发展。及时发现潜伏期未显症的病树并挖除,能够更加有效地阻碍黄龙病的传播。为此,特研究潜伏期染病叶片的糖代谢以及叶片组织光学特性的变化规律。结果表明,淀粉、蔗糖、葡萄糖和果糖在染病未显症叶片中已经出现了异常累积,分别是健康叶片的3.58、2.16、3.41、1.70倍,同时,近红外光谱的反射率出现了升高的趋势。进一步采用Random Frog算法选择前6个敏感波段(1 015、1 331、1 065、1 334、1 022、951 nm),并结合Naïve Bayes(NB)模型对潜伏期未显症柑橘黄龙病叶片进行判别,得到了97.5%的分类正确率,对阳性样本的漏检率为0,说明采用近红外高光谱技术能够实现对未显症柑橘黄龙病的检测,可为田间柑橘黄龙病的快速普查提供新的方法。 相似文献
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[目的]建立广西优良新品种杂交玉米的蛋白质、淀粉及粗脂肪含量的近红外快速检测模型。[方法]用近红外品质分析仪进行漫反射光谱数据采集,用标准常规方法对样品进行化学测定,通过数学方法（MPLS法）和数学转换（3,5,5,1）将光谱数据和常规方法测定的数据进行回归法计算定标,得出定标方程,再用15个品种样品进行定标验证。[结果]玉米的近红外光谱图有多处吸收峰,不同玉米品种的吸收峰大小不同。各定标样品蛋白质含量的化学值与预测值的偏差分别为：-0.2%0、、0.2%、0.2%、-0.11%、0.2%0、、-0.3%0、、0.2%、-0.2%、0.2%、0.06%、0.3%、0;其粗脂肪含量的化学值与预测值的偏差分别为：0.01%、0.03%、0.11%、0.03%、0.11%、0.05%、-0.03%0、.02%、-0.04%0、.11%、-0.07%、-0.11%、-0.08%、-0.05%、-0.04%;其淀粉含量的化学值与预测值的偏差分别为：-0.5%、-0.8%、-0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、0.7%、0.5%、-0.8%、0.8%、-0.5%、-0.5%、-0.6%、-0.7%、0.2%。[结论]为玉米化学成分含量的近红外快速检测提供了技术依据。 相似文献
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Ghosh S Bachilo SM Simonette RA Beckingham KM Weisman RB 《Science (New York, N.Y.)》2010,330(6011):1656-1659
Controlled chemical modifications of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) that tune their useful properties have been sought for multiple applications. We found that beneficial optical changes in SWCNTs resulted from introducing low concentrations of oxygen atoms. Stable covalently oxygen-doped nanotubes were prepared by exposure to ozone and then light. Treated samples showed distinct, structure-specific near-infrared fluorescence at wavelengths 10 to 15% longer than displayed by pristine semiconducting SWCNTs. Dopant sites harvest light energy absorbed in undoped nanotube regions by trapping mobile excitons. The oxygen-doped SWCNTs are much easier to detect and image than pristine SWCNTs because they give stronger near-infrared emission and do not absorb at the shifted emission wavelength. 相似文献
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用主成分回归和偏最小二乘法定量测定谷物成分 总被引：1，自引：0，他引：1
用主成分回归和偏最小二乘方法分别处理谷物的付立叶变换近红外漫反射光谱,对谷物中含量分别为 10~(-1)的蛋白质、10~(-2)的脂肪、10~(-3)的赖氨酸进行了定量测定。表明这2种方法与经典化学方法没有系统偏差,结果优于逐步回归分析。 相似文献
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Dubertret B Skourides P Norris DJ Noireaux V Brivanlou AH Libchaber A 《Science (New York, N.Y.)》2002,298(5599):1759-1762
Fluorescent semiconductor nanocrystals (quantum dots) have the potential to revolutionize biological imaging, but their use has been limited by difficulties in obtaining nanocrystals that are biocompatible. To address this problem, we encapsulated individual nanocrystals in phospholipid block-copolymer micelles and demonstrated both in vitro and in vivo imaging. When conjugated to DNA, the nanocrystal-micelles acted as in vitro fluorescent probes to hybridize to specific complementary sequences. Moreover, when injected into Xenopus embryos, the nanocrystal-micelles were stable, nontoxic (<5 x 10(9) nanocrystals per cell), cell autonomous, and slow to photobleach. Nanocrystal fluorescence could be followed to the tadpole stage, allowing lineage-tracing experiments in embryogenesis. 相似文献
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【目的】木样总酚含量化学测定耗时长、过程复杂,建立杉木木样总酚含量的快速无损检测模型,对实现木材无损检测及木材腐朽预测具有重要意义。【方法】试验以114个杉木（Cunninghamia lanceolata）木样为研究对象,用福林酚法测定样品总酚含量,利用MPA傅立叶变换光谱仪对杉木木材进行漫反射光谱数据采集。将木样分为校正集和验证集,通过不同光谱预处理方法和建模方法建立总酚的定量模型,选择出最优模型并用验证集对其进行验证。【结果】测定的114个杉木木样中总酚含量变异幅度大,可用于构建近红外模型。对114个杉木木样进行近红外光谱扫描,得出建模光谱范围为9403.9~7498.4 cm-1、6102.1~5446.4 cm-1及4605.5~4242.9 cm-1。对杉木木样的近红外光谱进行预处理,得出最优组合:标准正态变量转换法（SNV）和一阶导数,采用偏最小二乘回归法（PLS）建立模型最优。校正集和交叉验证集的决定系数分别是0.8679和0.7549;校正均方根误差（RMSEE）和交叉验证均方根误差（RMSECV）分别为0.448和0.586,数值均较小且接近,说明模型具有很好稳定性;预测均方根误差（RMSEP）和相对标准偏差（RPD）分别为0.521和2.16,说明模型可进行定量分析。【结论】采用近红外光谱技术检测杉木总酚含量可行,能为木材化学成分快速测定提供一种有效、无损方法。受拟合规则影响,构建的模型虽然不能用于精确定量测定,仍可应用于日常科研和生产检测,在木材材质预测及良种选育等方面具有广阔应用前景。 相似文献
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一锅法制备羧基化纳米纤维素晶体 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探究高效、简便的羧基化纳米纤维素晶体(CCN)制备工艺,以微晶纤维素(MCC)为原料,过硫酸铵为氧化剂,采用一锅法制备出羧基化纳米纤维素晶体。并运用响应面分析法对影响羧基化纳米纤维素得率的各因素及其相互之间的交互作用进行优化。再采用透射电镜、马尔文激光粒度仪、红外光谱、X射线衍射和热分析对样品的微观形貌、粒度分布、晶体特性、结构和热稳定性能进行了研究。结果表明:过硫酸铵浓度与时间、温度与时间之间的交互作用比过硫酸铵浓度与温度间的交互作用对羧基化纳米纤维素得率的影响显著。通过优化得到的制备工艺条件为时间204min、过硫酸铵浓度2mol/L、温度62℃,优化条件下制备的羧基化纳米纤维素得率为46.41%,与模型预测值(46.93%)吻合较好,表明建立的数学模型是有效的。CCN为直径10~30nm、长度50~200nm均匀分布的棒状,Z均粒径为96.92nm;在1731cm-1出现了羧基基团的CO特征峰,表明过硫酸铵分解产生的氧化剂H2O2选择性地把纤维素C6原子上的羟基氧化成了羧基;CCN属纤维素Ⅰ型,结晶度为78.35%;羧基化后的CCN热稳定性相对于MCC有较明显的降低。 相似文献
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采用微波协助加热的联氨还原工艺快速合成了纳米Ni粉,并利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、比表面仪(BET)等测试方法对其结构、形貌和比表面积进行了表征,并用差热分析法(DTA)研究了纳米Ni粉对高氯酸铵(AP)热分解的催化效果。结果表明,微波合成工艺法不仅速度快、反应条件简单、重现性好,而且所得的纳米Ni粉结晶好、分散性好,比表面积大。当其质量分数5%时,可使AP的高温分解峰温度降低了99.25°C,表观分解热增加了960 J/g,表现出对AP热分解具有显著的催化性能,明显优于传统水浴加热法所制得的纳米Ni粉催化剂。 相似文献
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Semonin OE Luther JM Choi S Chen HY Gao J Nozik AJ Beard MC 《Science (New York, N.Y.)》2011,334(6062):1530-1533
Multiple exciton generation (MEG) is a process that can occur in semiconductor nanocrystals, or quantum dots (QDs), whereby absorption of a photon bearing at least twice the bandgap energy produces two or more electron-hole pairs. Here, we report on photocurrent enhancement arising from MEG in lead selenide (PbSe) QD-based solar cells, as manifested by an external quantum efficiency (the spectrally resolved ratio of collected charge carriers to incident photons) that peaked at 114 ± 1% in the best device measured. The associated internal quantum efficiency (corrected for reflection and absorption losses) was 130%. We compare our results with transient absorption measurements of MEG in isolated PbSe QDs and find reasonable agreement. Our findings demonstrate that MEG charge carriers can be collected in suitably designed QD solar cells, providing ample incentive to better understand MEG within isolated and coupled QDs as a research path to enhancing the efficiency of solar light harvesting technologies. 相似文献
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为解决市场上鲍鱼产品缺乏科学分类方法的问题,利用近红外光谱分析技术结合机器学习方法对鲍鱼快速分类进行研究,使用MicroNIRTM1700便携式近红外光谱仪采集3种鲍鱼,即绿盘鲍(25只)、红壳鲍(31只)、皱纹盘鲍(35只)的光谱数据,采用CART算法建立鲍鱼分类决策树模型,以模型对测试集样本的预测准确率衡量决策树模型优劣,分裂策略为在每个节点处选择Gini不纯度最大的方式进行分裂,通过交叉验证控制决策树深度。结果表明,对训练集180条光谱建立模型,采用5折交叉验证,模型准确率为90.00%,对测试集93条光谱的预测准确率为90.32%。本研究方法可以很好地区分绿盘鲍、红壳鲍和皱纹盘鲍,满足鲍鱼现场快速分类的需求。 相似文献
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采用SDS-PAGE法和近红外反射光谱法检测254份品种的HMW-GS和其中188份的沉淀值、蛋白质和湿面筋含量,研究甘肃春小麦育成品种和地方品种HMW-GS变异及品质效应。结果表明,共检测到21种亚基变异,46种亚基组成形式,育成品种亚基变异和组成形式不及地方品种丰富。Glu-1不同位点上,育成品种1、7+8和2+12分别为各自位点优势亚基(69.%、81.8%和86.0%),地方品种null、7+8和2+12为各自位点优势亚基(77.4%、88.7%和76.7%);育成品种1、14+15、5+10对蛋白质含量、沉淀值和湿面筋含量的效应值最高,地方品种2*、7+8和5+10对蛋白质含量的效应值最高,1、7+8和5+10亚基沉淀值和湿面筋含量的效应值最高。就优质亚基出现的频率而言,育成良品种Glu-A1位点品质改良效果较好。 相似文献
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分别应用NIRSystems 6500和InfraXact Lab两种不同型号近红外光谱仪对茶叶中茶多酚和咖啡碱含量进行定标建模,确定了在改进偏最小二乘法定标技术下的最优光谱数据预处理方式,分别建立了茶多酚和咖啡碱的优化定标模型.NIRSystems 6500和InfraXact Lab两种型号近红外光谱仪所建立茶多酚的最优定标模型目标函数f值分别为96.07%和95.96%,咖啡碱的最优模型目标函数f值分别为95.32%和91.47%,定标效果良好.利用验证集样本对模型进行了检验,茶多酚和咖啡碱的预测相对分析误差(RPD)均大于3.结果表明,两种仪器所得到的模型定标效果均良好,预测精度高,都可用于实际检测.NIRSystems 6500型近红外光谱仪的定标效果和稳定性优于InfraXact Lab型近红外光谱仪. 相似文献
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香蕉在采后贮运过程极易受致病菌侵染腐烂,实现香蕉果实(以下简称蕉果)致病菌侵染程度的判别有利于潜在染病果实的及时检出和采取科学的防控措施.以腐皮镰孢菌(Fusarium solani)侵染的蕉果为对象,通过采集致病菌侵染不同阶段的蕉果的近红外光谱(930～1 650 nm)数据,基于全波段数据,对比不同光谱预处理方法对模型的影响后,分别建立了基于原始光谱的主成分-支持向量机判别模型(Principal component analysis-support vector machine classification, PCA-SVM)与偏最小二乘判别(Partial least squares discriminant analysis, PLSDA)模型,均取得了较好的判别效果,其验证集的判别准确率分别为83.33%和76.67%.利用竞争自适应重加权采样(Competitive adaptive reweighted sampling, CARS)算法进一步筛选出10个特征波长变量(1 117.5、1 140.7、1 146.4、1 255.5、1 284.0、1 312.5、1 403.2、1 493.2、1 498.8和1 621.5nm),分别应用SVM与PLSDA建立了基于特征波长的致病菌侵染程度判别模型,CARS-SVM模型判别效果优于CARS-PLSDA模型,训练集与验证集判别准确率分别为84.78%和78.57%.结果表明,近红外光谱技术可较好地用于判别香蕉病菌侵染过程与程度. 相似文献