近紅外顯微圖像技術及其在生物學中的應用.pdf

1、中國農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文近紅外顯微圖像技術及其在生物學中的應用姓名：王冬申請學位級別：碩士專業(yè)：分析化學指導教師：閔順耕20070601A b s t r a c tT h et e c h n o l o g yo f t h e n e a r - i n f r a r e d ( N I R ) m i c r o —i m a g ew a sd e v e l o p e d o nt h eb a s eo f F T I

2、 R m i c r ot e c h n o l o g y ．T h ea d v a n t a g e so f N I R m i c r o - i m a g ea ∞l i t t l eJ n t e f f e r e r , n o n - d e s t r u c t i v ea n dt h eo r i g i n a la n a l y s i s t o t h ef r e s ht i s s

3、u ea n dt h ed i r e c ta n a l y s i s t o t h ec e l l si n t h ec u l t u r es o l u t i o n ．T h i sa c a d e m i cp a p e r m a i n l y d i s c u s s e d t h e i n f l u e n c e s o f d i f f e r e n t r e s o l u t

4、 i o n s o fw a v e n u m b e r , d i f f e r e n t s p a t i a lr e s o l u t i o n s ，d i f f e r e n tr a n g e s o f w a v e n u m b e r a n d d i f f e r e n t m o d e s o f i m a g e - c o l l e c t i o n i nt h ee

5、 x p e r i m e n t so f N I R m i c r o —i m a g et ot h ei m a g e so f c h e m i c a l c o m p o n e n t sw i t ht h es a m p l e s o f d r y t o b a c c o l e a f , , f r e s hl e a fa n dt h e c h i c k e n b r e a s

6、 t m u s c l e t i s s u e ．P r i n c i p a l c o m p o n e n ta n a l y s i s w a s u s e d t o e x t r a c t t h ei n f o r m a t i o n o f t h em i c r o - i m a g e so f t h ed i s t r i b u t i o no f t h es p e c i

7、 f i cc h e m i c a lc o m p o n e n t s ，o f w h i c h t h er e s u l t w a s c o m p a r e dt o t h e c o m p a r e c o r r e l a t i o n i m a g e t o i d e n t i f y t h e d i s t r i b u t i o n o fc h e m i c a lc

8、o m p o n e n t i nt h el e a v e s ．T h e r e s u l t sw e r e 嬲f o l l o w s ：( 1 ) T h er e s o l u t i o no f w a v e n u m b e rh a dl i t t l ei n f l u e n c et ot h es h a p eo ft h ee i g e nv e c t o r sf o r t

9、 h en a t u r a ls a m p l e s ，t h ed i m e n s i o n so f c o r r e s p o n d i n ge i g e n v e c t o r so f t h e s p e c i f i cc h e m i c a lc o m p o n e n t sw e r e n o t c h a n g e d ．( 2 ) T h e s p a t i a

10、lr e s o l u t i o n o f 6 ．2 5 p a n ×6 ．2 5 1 m aw a s g o o df o r t h ei m a g e o f c h i c k e n b r e a s tm n s c l e t i s s u es a m p l e ；w h i l et h e s p a t i a l r e s o l u t i o no f 2 5 心l x 2 5

11、岬w a s g o o df o rt h ei m a g e 。o ft o b a c c o d r y l e a fa n d f r e s hl e a fs a m p l e s ；( 3 ) T h ew a v e n u m b e rr a n g e c o u l d e f f e c tt h eN I Rm i c r o - i m a g e o f t h e c h i c k e n b

12、 r e a s tm u s c l e t i s s u e s a m p l es i g n i f i c a n t l y , t h el o a d i n g m a t r i x ( e i g e nv e c t o r sm a t r i x ) o fP C A w o u l dc h a n g ew i t ht h ed i f f e r e n tw a v e n u m b e rr

13、 a n g e s ，ac h e m i c a lc o m p o n e n tw o u l da p p e a r a tt h e d i f f e r e n te i g e nv e c t o r s ．( 4 ) n e r e f l e c t a n c e m o d eo f i m a g e c o l l e c t i o nc o u l d c o l l e c ta g o o d

14、i m a g e o f t h ef r e s hl e a f , w i t ht h e t h i c k n e s sa b o u t1 5 0 p m ．( 5 ) T h eP C A m e t h o dw a s u s e dt oe x t r a c tt h ee i g e nv e c t o r sf r o mt h e N I R m i c r o ·i m a g e o f

15、 t h e t o b a c c o d r y l e a f , a n d t l l e2 ”e i g e n v e c t o rw a sc o m p a r e dw i t ht h e N I R s p e c t r u mo f s t a r c h ．w h o s ec o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n tw a s h i g h u pt o0 ．

16、9 7 7 9 ，w h i c h s u g g e s t e dt h a tt h e 2 “e i g e nv e c t o rw a sd e r i v e df r o m s t a r c hm a i n l y ；t h e ? 4 s c o r ei m a g e s h o w e d t h e d i s t r i b u t i o no fs t a r c hi nt h e t o b

17、 a c c o d r y l e a fm a i n l y ．T h e2 ”s c o r ei m a g e w a sc o m p a r e dw i t h t h ec o m p a r e c o r r e l a t i o ni m a g e o f t o b a c c o d r y l e a f w i t hs t a r c h ，t h e r e s u l ts h o w e d

18、 t h a tb o t h t h es h a p ea n d t r e n d o f t h e t w o i m a g e sw e r es i m i l a r o nt h ew h o l e ．C o m p a r ec o r r e l a t i o ni m a g e s o ft o b a c c od r y l e a fw i t hs t a r c h ，n i c o t i

19、n e ，g l u c o s e ，f i b e r , p r o t e i n a n df r u c t o s ew e r em a d ei n o r d e rt oi d e n t i f y t h ed i s t r i b u t i o no f t h e c h e m i c a lc o m p o n e n t si n t h et o b a c c o d r y l e a f

20、 ．( 6 ) C o m p a r ec o r r e l a t i o ni m a g e so ft h eN I P ．m i c r o - i m a g eo ft h ef r e s hl e a fw i t hs t a r c h , g l u c o s e ，f r u c t o s e ，f i b e r , p r o t e i na n dw a t e rw e r em a d ei

21、 n o r d e r t oi d e n t i f yt h ed i s l r i b u t i o no f t h e c h e m i c a lc o m p o n e n t si nt h ef r e s h l e a f ．T h e t e c h n o l o g y o f t h e N I R m i c r o - i m a g e w i l lb eu s e d w i d e

22、l yi nt h ef i e l do f b i o l o g 了w i t h t h ef e a t u r e so fl i t t l e i n t e r f e r e r a n d n o n ．d e s t r u c t i v e ，e s p e c i a l l y t h e i d e n t i f i c a t i o n o fc h e m i c a l c o m p o n

23、 e n t s ．T h ea d v a n t a g e so fn o n - d e s t r u c t i v ea n dt h eo r i g i n a la n a l y s i sw e r ee a s yt os e e ．F u r t h e rr e s e a r c hl i e s i nt h ea c q u i s i t i o n o ft h e d i s t r i b u

24、 t i o n o f m o r ec h e m i c a l c o m p o n e n t s b y t h e b e t t e r a l g o r i t h m o f s p e e t r as e p a r a t i o n ．K e y w o r d s ：N e a r - I n f r a r e d M i c r o s c o p y , C h e m i c a l I m a