微塑料污染已成为全球性的环境与健康问题,其精准检测技术的发展至关重要。
相干拉曼散射技术凭借其高灵敏度、化学特异性和无需外源性标记的优势,在
微塑料检测领域展现出巨大潜力。本文档系统介绍了相干拉曼技术在水质、土
壤、沉积物、生物组织等不同场景下的产品解决方案,并通过实际应用案例展
示了其在科研高校、海洋治理等项目中的应用效果。
方案优势
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无标记成像
避免荧光光毒性 / 光漂白,保留样本生理真实性
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深穿透高分辨
结合透明化技术突破毫米级深度,分辨率达亚微米级
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精准定量
信号与浓度线性相关,直接定量蛋白 / 脂质 / 代谢物等内源性分子
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超高速成像
信号增强 10⁶倍,成像速度达秒级 - 分钟级(传统需小时级)
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无标记成像
避免荧光光毒性 / 光漂白,保留样本生理真实性
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深穿透高分辨
结合透明化技术突破毫米级深度,分辨率达亚微米级
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精准定量
信号与浓度线性相关,直接定量蛋白 / 脂质 / 代谢物等内源性分子
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超高速成像
信号增强 10⁶倍,成像速度达秒级 - 分钟级(传统需小时级)
典型场景
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自然水环境中微塑料检测本研究采用受激拉曼散射(SRS)显微光谱技术,实现对环境水样中微米级纤维的快速、高灵敏化学识别。SRS相比传统自发拉曼具有更强的信号强度和抗荧光干扰能力,结合三维光学切片特性,可在普通玻璃基底上直接测量微小纤维,避免背景干扰,显著提升检测效率与可靠性。
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土壤与沉积物中微塑料的检测基于受激拉曼散射(SRS)显微成像的多通道快速检测方法,用于环境沉积物中微塑料的识别。通过预先采集五种常见塑料的拉曼光谱,利用稀疏偏最小二乘判别分析选出六个特征波数进行SRS成像,再经光谱解混将每个像素的信号分解为不同聚合物的识别图像,实现了对微塑料的高通量、无标记、自动化检测。
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大气环境微塑料检测采用受激拉曼散射(SRS)显微成像技术,实现了对纳米塑料和微塑料的单颗粒级快速检测与三维成像。通过在高波数区(C-H伸缩振动)进行快速扫描,结合指纹区特征峰验证,可在复杂环境样品中高效区分多种塑料类型。SRS凭借其高灵敏度、高化学特异性及三维光学切片能力,显著提升了微纳塑料的检测效率与空间分辨率。
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食品饮用水中微塑料检测研究构建了一套数据驱动的高光谱受激拉曼散射(SRS)成像平台,实现了对微塑料与纳米塑料的单颗粒级快速化学成像与自动识别。通过窄带SRS增强检测灵敏度,可检测纳米塑料;针对灵敏度提升带来的光谱信息受限问题,开发了SRS定制化光谱匹配算法,结合合成数据集与阈值学习,成功在有限波数范围内实现了对七种常见塑料的高特异性识别。
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植物体内微塑料无标记成像基于共聚焦拉曼光谱的无标记检测技术,实现微塑料与植物组织的精准区分,无需荧光标记或复杂前处理,可原位分析微塑料在植物体内的分布,显著降低假阳性率。