Preview

Журнал прикладной спектроскопии

Расширенный поиск

Журнал прикладной спектроскопии” (ЖПС) – лидирующий журнал на территории СНГ в области спектроскопии, переиздается на английском языке под названием Journal of Applied Spectroscopy (JAS), переводная версия входит в базы данных SCOPUS, Science Citation Index Expanded (SciSearch), Journal Citation Reports/Science Edition, Astrophysics Data System (ADS), Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Academic Search, EBSCO Discovery Service, EBSCO Engineering Source, EBSCO STM Source, EBSCO Science & Technology Collection, Gale, Gale Academic OneFile, Gale InfoTrac, Google Scholar, INIS Atomindex, INSPEC, Institute of Scientific and Technical Information of China, Japanese Science and Technology Agency (JST), Naver, OCLC WorldCat Discovery Service, ProQuest Advanced Technologies & Aerospace Database, ProQuest Central, ProQuest SciTech Premium Collection, ProQuest Technology Collection, ProQuest-ExLibris Primo, ProQuest-ExLibris Summon, SCImago, русскоязычная версия входит в «Перечень научных изданий Республики Беларусь для опубликования результатов диссертационных исследований», включена в базу данных Российского индекса научного цитирования (ядро РИНЦ), а также в базу данных Web of Science platform: Russian Science Citation Index.

Журнал имеет долгую историю, основан в 1964 г., с 1965 г имеет статус международного издания и переиздавался с 1965 по 1966 гг. издательством The Faraday Press, Inc., с 1967 по 1999 гг. — издательством Plenum Publisher Corporation, с 1999 по 2005 гг. — издательством Kluwer Academic/Plenum Publisher, с 2005 г. — издательством Springer Science+Business Media. В настоящее время издательство Springer распространяет JAS в странах Европы, Америки, Азии и Африки.

В журнале публикуются оригинальные статьи и краткие сообщения о результатах научных исследований, обзоры, хроника научной жизни, рецензии на новые книги и научно-техническая информация по прикладной спектроскопии и смежным вопросам.

В рубриках “Письма в редакцию” и “Новые приборы и материалы” осуществляется ускоренная публикация принципиально новых результатов по актуальным направлениям исследований.

Журнал не замыкается на узко прикладном подходе, в нем публикуются также теоретические и экспериментальные работы, не имеющие пока непосредственного значения для практики, но развивающие спектроскопию. Особое предпочтение отдается статьям высокого научного уровня и потенциала, в которых закладываются новые принципы последующих практических приложений.

Журнал рассчитан на широкий круг работников научно-исследовательских учреждений, высших учебных заведений, заводских лабораторий, конструкторских и проектных организаций.

Содержание номеров журнала и аннотации опубликованных в нем статей размещаются на сайте издателя.Внесен в каталог подписных изданий Республики Беларусь, России, Украины, Литвы, Молдовы, Латвии, Казахстана, Болгарии: индекс для индивидуальной подписки – 74914, ведомственной – 749142.

Текущий выпуск

Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 88, № 1 (2021)
5-10 101
Аннотация

Предложен точный метод определения общих констант устойчивости ионов кальция(II) c глицином, L-метионином и L-триптофаном в водном растворе при 298.15 К посредством регистрации спектров смесей кальция(II) и аминокислот различных концентраций в диапазоне λ = 190—370 нм c их дальнейшей обработкой методом множественной линейной регрессии. Установлены различия в полученных константах устойчивости комплексов аминокислот с кальцием(II) и выявлены факторы, влияющие на их устойчивость. Результаты расширили базу данных о взаимодействии кальция(II) с аминокислотами. Полученные закономерности могут быть использованы при исследованиях различных процессов биоминералообразования в организме человека, а также при создании медицинских препаратов, направленных на точечное воздействие.

11-16 76
Аннотация

Спектроскопия спонтанного комбинационного рассеяния используется для измерения скоростных характеристик ферментативной реакции. Проанализированы временные зависимости интегральных интенсивностей КР-линий в спектрах реакционных смесей. Определена скорость катализируемой α-химотрипсином реакции при разных температурах и pH.

17-24 65
Аннотация

Исследовано когерентное антистоксово рассеяние света в приближении заданной интенсивности. Показано, что при нелинейно-оптическом процессе рассеяния частоты интенсивной световой волны важно учитывать эффекты самовоздействия и перекрестного взаимодействия, оказывающих непосредственное влияние на оптимальное фазовое соотношение между взаимодействующими волнами. Исследовано пространственное поведение интенсивности когерентной антистоксовой волны и фазы как волны накачки, так и антистоксовой компоненты. В результате нелинейного взаимодействия волн изменяется период пространственных биений. Рассмотрена интенсивность антистоксовой компоненты рассеяния как функция фазовой расстройки, интенсивностей волны накачки и стоксовой волны. Согласно полученным аналитическим выражениям, выбор оптимальных параметров задачи позволяет реализовать режим эффективной генерации антистоксовой компоненты рассеяния. Проведено сравнение процесса генерации антистоксовой компоненты когерентного рассеяния в оптоволокне со случаем генерации в объемной среде. Варьируя интенсивность накачки, можно контролировать и управлять интенсивностью выходного когерентного излучения антистоксовой компоненты.

25-33 57
Аннотация

Исследована температурная зависимость электронных спектров поглощения и флуоресценции 5,10,15,20-тетракис-(4-сульфонатофенил)-порфирина в слабокислых водных растворах в интервале температур 288—333 К. Установлено, что при увеличении температуры возрастает доля молекул в форме свободного основания в основном (S0) и нижнем возбужденном синглетном (S1) состояниях за счет уменьшения доли молекул в дважды протонированной форме. Депротонирование вызвано смещением кислотно-основного равновесия в ядре макроцикла вследствие уменьшения рKа(S0) и рKа(S1) с ростом температуры. При температурах раствора >293 К разность рKа(S1)–рKа(S0) < 0, при Т < 293 К рKа(S1)–рKа(S0) > 0. Установлено, что при Т > 293 К энергия активации депротонирования в S0- и S1-состояниях Еа = 5.0 и 3.4 кДж/моль, при Т < 293 К возрастает до 20.3 и 56.2 кДж/моль. Данные отличия объяснены различной специфической сольватацией тетрапиррольного макроцикла в основном S0- и нижнем возбужденном S1-состояниях из-за изменения соотношения двух форм воды. При высоких температурах доминирует так называемая форма А с разупорядоченными водородными связями, при понижении температуры доли форм А и В, характеризующейся наличием системы водородных связей, сравнимы. При высоких температурах предпочтительна стабилизация свободного основания порфирина, при низких — его дважды протонированной формы.

34-40 62
Аннотация

Исследованы фазовый состав, структурные и оптические характеристики тонких пленок твердых растворов Cu(In1хGaх)(SуSe1–у)2 со структурой халькопирита. По данным рентгеноструктурного анализа определены параметры элементарной ячейки a ~ 5.720 Å, c ~ 11.52 Å и элементный состав х = Ga/(Ga+In) ~ 0.14 и у = S/(S+Se) ~ 0.11 тонких пленок Cu(In1хGaх)(SуSe1–у)2 . Из спектров фотолюминесценции и возбуждения люминесценции при температуре ~4.2 К определена оптическая ширина запрещенной зоны твердых растворов Cu(In1хGaх)(SуSe1–у)2 Eg ~ 1.122 эВ. Обсуждается механизм излучательной рекомбинации неравновесных носителей заряда в тонких пленках твердых растворов Cu(In1хGaх)(SуSe1–у)2.

41-47 60
Аннотация

Синтезированы бифлуорофоры (5-FAM)2 и (6-FAM)2 на каркасе 3,5-диаминобензойной кислоты, позволяющем вставлять две молекулы флуорофора в один сайт. Несмотря на сходство структур изомеров 5- и 6-карбоксифлуоресцеинов (5-FAM и 6-FAM), фотофизическое поведение соответствующих бифлуорофоров различается. Квантовый выход люминесценции (6-FAM)2 в буферном растворе с рН 8.5 в 2.4 раза ниже, чем для (5-FAM)2. При увеличении вязкости раствора в случае использования водно-глицериновой смеси и при изменении микровязкости в случае мицелярного раствора замедляется структурная релаксация молекул в возбужденном состоянии, что приводит к увеличению интенсивности флуоресценции, времени жизни возбужденных состояний и степени поляризации, т. е. фотофизические свойства синтезированных соединений в значительной степени контролируются вязкостью среды.

48-56 58
Аннотация

Получены аналитически частотные зависимости профиля коэффициента поглощения, учитывающие совместное влияние макроскопического движения вещества, доплеровского и фойгтовского механизмов уширения спектральной линии. Исследовано влияние вращения сферической плазмы на формирование резонансной флуоресценции ионами бария при поглощении лазерного излучения на l= 455.4 нм. Искажение частотной формы проходящего через плазму лазерного излучения и эмиссионного спектра обусловлено сдвигом профиля коэффициента поглощения и его уширением, вызванными вращательным движением плазмы. Предсказано усиление выхода резонансных фотонов из среды из-за уширения эмиссионного спектра резонансной линии.

57-64 81
Аннотация

Исследованы условия формирования режима одночастотной моноимпульсной генерации
в Yb,Er-лазере на основе иттербий-эрбиевого фосфатного стекла с поперечной диодной накачкой и пассивной модуляцией добротности, реализуемой с помощью кристалла Co2+:MgAl2O4. Экспериментально показано, что степень спектральной селективности, обеспечивающая устойчивую одночастотную генерацию в Yb,Er-лазере, достигается в резонаторе, включающем в себя внутрирезонаторный интерферометр Фабри–Перо, образованный глухим зеркалом и ближней к нему торцевой поверхностью активного элемента с плоскопараллельными гранями, а также интерференционнополяризационный фильтр (ИПФ, фильтр Лио). При этом ИПФ, формируемый активным элементом с термически наведенной анизотропией и поляризатором в виде пластинки пассивного затвора, установленной под углом Брюстера к оси резонатора, выступает в качестве предварительного спектрального селектора. Максимальная энергия сформированных выходных лазерных импульсов составила 6 мДж при длительности 20.2 нс, частоте следования 1 Гц и ширине спектра одночастотной генерации 41 МГц.

65-71 65
Аннотация

Рассмотрены методы экспериментального обнаружения бозе-эйнштейновского конденсата светлых и темных экситонов. Исследованы особенности возникающих в процессе распада экситонов конденсата излучений. Изучена рекомбинация этих квазичастиц с учетом фазового синхронизма.

72-78 92
Аннотация

Простой, быстрый и чувствительный метод УФ-видимой спектроскопии использован для определения предельно малых количеств метформина (MET) в питьевой воде, таблетках, сыворотке крови и урине человека без стадии предварительного концентрирования. Синтезированы наночастицы золота (AuNPs). Определение MET проводилось на основе поверхностного плазмонного резонанса на частицах AuNPs и данных о взаимодействии между MET и AuNPs. Для анализа структуры AuNPs до и после добавления MET использована просвечивающая электронная микроскопия. Распределение наночастиц по размерам исследовано с помощью динамического рассеяния света. Результаты показывают, что в присутствии MET происходит агрегация AuNPs. Ряд параметров, включая pH, концентрацию AuNPs, время контакта, ионную силу, а также влияние буфера оценены для выбора оптимальных условий. В оптимальных условиях линейный диапазон 15–300 мкг/л. Коэффициент корреляции (R2), предел обнаружения и предел количественной оценки равны 0.9918, 0.99 и 1.12 мкг/л соответственно. Исследовано влияние мешающих веществ. Предлагаемый метод пригоден и достаточно точен для определения MET.

79-86 57
Аннотация

Исследованы фотопроводящие и фотовольтаические свойства пленочных композитов на основе поли-N-эпоксипропилкарбазола с добавками молекул двух органических проводников — производного тетратиафульвалена и производного дитиолена никеля. Установлено, что композиты имеют дырочный тип фотопроводимости, а внутренний фотоэффект определяется фотогенерацией носителей заряда из добавленных молекул и транспортом дырок по донорным фрагментам полимерной матрицы.

87-95 54
Аннотация

Определены механизмы активации нейтрофилов при взаимодействии с многостенными углеродными нанотрубками (МУНТ), функционализированными группами –СООН (МУНТ-СООН), и в комплексах с ДНК (МУНТ-СООН/ДНК) с применением метода комбинационного рассеяния света (КР). Выявлено, что короткие (100—300 нм) МУНТ-СООН и МУНТ-СООН/ДНК при взаимодействии с нейтрофилами вызывают реорганизацию цитоскелета: активируют полимеризацию в клетках G-актина до F-актина. Методом КР-спектроскопии установлено, что исследуемые УНТ не фагоцитируются нейтрофилами. МУНТ-СООН усиливают генерацию активных форм кислорода и хлора нейтрофилами: повышение активности НАДФН-оксидазы зарегистрировано в суспензии клеток. Взаимодействие нейтрофилов с МУНТ-СООН/ДНК приводит к угнетению кислородактивирующей способности фагоцитов и образованию нейтрофильных внеклеточных ловушек с включением углеродных наноструктур. Свободнорадикальные продукты, генерируемые нейтрофилами, нарушают кристаллическую структуру МУНТ

96-103 65
Аннотация

Изучено влияние интервала между импульсами и количества сдвоенных лазерных импульсов на целенаправленное формирование компонентного и зарядового состава лазерной плазмы при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на мишень из алюминиевого сплава АД1 (спектрометр LSS-1). Показано, что при использовании межимпульсного интервала в диапазоне 7—16 мкс увеличивается концентрация ионов Al и продуктов их взаимодействия с кислородом и азотом воздуха на несколько порядков по сравнению с нулевым интервалом. Для межимпульсного интервала 10 мкс исследован процесс образования ионов Al в зависимости от энергии импульсов. Для энергии импульсов 53 мДж наибольшая интенсивность линий ионов Al III наблюдается при малом (~15) количестве последовательных сдвоенных импульсов в серии. При увеличении количества импульсов в серии выше определенного уровня (10—20) интенсивность линий ионов Al III уменьшается в ~5 раз, что связано с активным взаимодействием их с молекулами и атомами воздуха на выходе из микросопла при изменении формы канала. Нанопорошки Al, покрытые слоем оксида алюминия, полученные при облучении мишени из алюминия сериями по 15 сдвоенных импульсов на одну точку, преимущественно имеют размер 50—60 нм.

104-108 58
Аннотация

С целью установления механизма формирования катализатора для облагораживания высоковязкой нефти Ашальчинского месторождения методом мёссбауэровской спектроскопии исследована активная форма железосодержащего катализатора — смешанного оксида железа(II,III). В процессе формирования фаза оксида железа участвует в разрыве связей углерод–гетероатом в высокомолекулярных компонентах (смолах и асфальтенах) в составе тяжелой нефти и снижает их молекулярную массу. Таким образом дисперсные оксиды железа обогащаются серосодержащей фазой. По результатам математической обработки мёссбауэровских спектров, полученных в ходе эксперимента, изучен количественный состав продуктов термокаталитического воздействия при 300 °С. В извлеченных катализаторах в основном имеются такие фазы, как магнетит (Fe3O4), грейгит (Fe3S4), пирит (FeS2) и пирротин (Fe1xS). Содержание магнетита уменьшается в сторону образования сульфидов железа (пирита и пирротина). В результате реакций крекинга, гидролиза, гидрогенолиза при температуре 300 °С образуются сероводород и углеводороды.

109-118 64
Аннотация

Выполнен детальный анализ изомеров астаксантина. Разработан метод быстрой хроматографии на открытой колонке для разделения геометрических изомеров астаксантина на уровне граммов. Хроматографическое разделение проведено с использованием двух силикагелевых колонок с дихлорметаном/н-гексаном/диэтиловым эфиром (2:1:1) в качестве системы элюирования. Выделенные изомеры идентифицированы как полностью транс-, 9-цис-, 13-цис- и 15-цис-астаксантин, согласно ранее опубликованным данным анализа C30 высокожидкостной электронной хроматографии. Тонкая структура единственного изомера 9-цис-астаксантина, а также полностью трансастаксантина определена с помощью ИК-Фурье-спектроскопии, одномерной 1H и 13C ЯМР-спектроскопии и двумерной гомоядерной корреляционной и гетероядерной корреляционной ЯМР-спектроскопии.

119-124 58
Аннотация

Разработан универсальный метод количественного определения окситетрациклина в трех лекарственных препаратах на водной основе с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния. Проведено сравнение пяти калибровочных моделей, построенных с помощью различных подходов к математической обработке данных: одномерной калибровки (закон Бугера—Ламберта—Бера, наименьших квадратов, обратных наименьших квадратов) и методов многомерного анализа данных (проекции на латентные структуры и регрессии на главные компоненты). Установлено, что наиболее точные результаты количественного определения достигаются при использовании калибровочной модели, построенной методом проекции на латентные структуры с помощью двух главных компонент.

125-128 103
Аннотация

Волоконные усилители, легированные эрбием, используются для усиления оптических сигналов. В оптическом усилителе этого типа сердцевина кремнеземного волокна легирована ионами Er3+. Смоделировано влияние температуры на параметры усиления легированных эрбием усилителей короткой длины. Для моделирования экстремальных условий, таких как присутствие жидкого азота, выбраны температуры в широком диапазоне (от –200 до +80° C) при различных плотностях ионов. Максимальное усиление наблюдается при температурах, близких к 0 °C. Отмечена важная роль концентрации Er3+.

129-136 61
Аннотация

Предложен метод двойного комплексного вейвлет-преобразование двойной плотности для подавления шума в сигнале КР. Проведено сравнительное исследование двойного комплексного вейвлетпреобразования двойной плотности с дискретным вейвлет-преобразованием, двойным комплексным вейвлет-преобразованием и методом сглаживания по Савицкому–Голею. Шумоподавление на основе двойного комплексного вейвлет-преобразования двойной плотности может улучшить количественный и качественный анализ сигнала КР.

137-143 59
Аннотация

Изучены пространственно-энергетические профили регистрируемой энергии отраженных импульсов прямоугольной и реальной форм. Величины максимального сигнала, положение максимума и размер области наилучшей видимости исследованы в зависимости от дистанции задержки при разных соотношениях между длительностями импульса и временами регистрации сигнала.

144-149 49
Аннотация

Многопараметрические методы применены к спектрам пропускания фармацевтической продукции, полученным с помощью быстрого Фурье-преобразования временных форм терагерцового электромагнитного поля. Последовательное использование метода главных компонент и линейного дискриминантного анализа позволило классифицировать два лекарственных средства, а метод независимых компонент — в смеси трех лекарственных средств восстановить спектр одного компонента и выявить характерную особенность второго.

150-158 49
Аннотация

Определены и сопоставлены спектры 16 оптических функций группы соединений Mg2X (X — Si, Ge, Sn) в области 1—11 эВ при 77 К. Установлены их основные особенности и общие закономерности. Расчеты выполнены на основе экспериментальных спектров отражения R(E) с помощью соотношений Крамерса—Кронига и аналитических формул, связывающих оптические функции. Интегральные спектры мнимой части диэлектрической функции ε2(E) разложены на элементарные полосы переходов в области 1.5—6.0 эВ с использованием усовершенствованного беспараметрического метода объединенных диаграмм Арганда с учетом эффективного количества валентных электронов, формирующих отдельные элементарные полосы. У соединений Mg2X (X — Si, Ge, Sn) вместо пяти-шести максимумов и ступенек интегральных спектров выявлено в среднем в шесть раз больше элементарных компонент переходов, обусловленных экситонными и межзонными переходами. Определены и сопоставлены энергии максимумов и площади выделенных элементарных компонент полос переходов трех соединений. На основе известных теоретических расчетов для выявленных элементарных компонент переходов предложена их предполагаемая природа и локализация. Построена зависимость энергий максимумов выделенных полос переходов от параметра решетки трех соединений.

159-165 42
Аннотация

Экспериментально установлена возможность объемной фазовой записи с помощью фотоокисления боковых антраценовых групп нового полимера с температурой стеклования ~338 К кислородом, поступающим в слой через границу с воздушной средой. Излучением He-Ne-лазера (l = 633 нм) в слоях толщиной 5—20 мкм записаны объемные голографические решетки с максимальной дифракционной эффективностью 2.5—9.5 %. Показано, что при увеличении толщины слоя дифракционная эффективность ограничивается насыщением роста глубины модуляции оптической разности хода. Явление связывается с увеличением радиуса сферы фоторефракции вокруг молекулы фотосенсибилизатора с углублением фотоконверсии антраценовых групп, уменьшающим разрешение голографической решетки и ее эффективную толщину.

166(1)-166(13) 38
Аннотация

Исследовано взаимодействие НЧ серебра (НЧ Ag) с трипсином с применением спектров УФвидимого диапазона, флуоресценции и кругового дихроизма. Трипсин подвергается воздействию НЧ Ag различных размеров и концентраций. Интенсивность пиков поглощения трипсина в спектре УФ-видимой области пропорциональна концентрации и размеру НЧ Ag. Спектры кругового дихроизма свидетельствуют о влиянии НЧ Ag на вторичную структуру трипсина. Спектры флуоресценции показывают, что образование комплексов белок–наночастица изменяет химическое окружение или структуру белкового хромофора и тушит его флуоресценцию. Следовательно, степень связывания НЧ Ag с трипсином зависит как от концентрации, так и от размера НЧ и изменяет физикохимические свойства НЧ Ag, а также вторичную структуру трипсина. Относительно безопасности наноматериалов, для установления токсичности НЧ и руководства по их проектированию необходимо дополнительно изучать взаимодействие НЧ с белками.

167(1)-167(15) 84
Аннотация

Оценена способность алгоритма функционально-усиленной производной спектроскопии (FEDS) характеризовать поверхность микроорганизмов, а именно Candida albicans, с помощью спектроскопии среднего ИК-диапазона и сенсоров на основе целлюлозы. Работа является ключевой в изучении межклеточных и клеточно-поверхностных взаимодействий микроорганизмов и включает в себя изучение полимикробных биопленок. Грибок C. albicans выбран в качестве модели микроорганизма из-за его важности в медицинской науке и для здоровья человека. Спектры в диапазоне 4000–500 см–1 зарегистрированы методом нарушенного полного отражения в трех повторениях. В случае биопленок C. albicans с помощью FEDS можно деконволюционировать сигналы и добиться их улучшенной дифференциации. Серин, треонин, глицин, аланин, глутаминовая кислота, пролин и N-ацетил-D-глюкозамин взяты в качестве молекулярных моделей при анализе спектров, поскольку считаются основными компонентами клеточной стенки C. albicans. Показано, что колебательный спектр биопленок C. albicans можно изучать, рассматривая только основные компоненты клеточной стенки.

168(1)-168(6) 86
Аннотация

Синергетическое химическое взаимодействие различных фитохимических веществ в многокомпонентном растительном лекарственном препарате Amruthotharam kashayam оценено различными спектроскопическими методами. Сравнительный химический анализ состава указанного препарата с параллельной оценкой вкладов отдельных растений выполнен методом высокоэффективной тонкослойной хроматографии. Определение характеристик основных химических компонентов проведено с помощью ИК-Фурье-спектрометрии (FTIR) и методов жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии (LC/MS-MS). Хроматографическое профилирование и спектрофотометрические исследования показывают, что химический состав готовой рецептуры отличается от исходной суммы отдельных растительных экстрактов. FTIR-анализ показывает наличие спектральных сдвигов в готовом препарате по сравнению с соответствующими спектрами растений- ингредиентов. Указанные сдвиги свидетельствует о синергетической химической реакции в ходе образования конечного продукта. Масс-спектроскопические исследования подтверждают химические превращения в процессе приготовления Amruthotharam kashayam.

169(1)-169(8) 43
Аннотация

Ближняя ИК-спектроскопия использована для распознавания зараженных хризалидов тутового шелкопряда. Всего 105 хризалидов тутового шелкопряда (65 инфицированных и 40 незараженных) собрано в пекинской компании Shoucheng Agricultural Development Co., Ltd. Спектры в ближнем ИК-диапазоне получены из областей головы, груди, живота и задней части брюшка каждого хризалида тутового шелкопряда (как незараженных, так и инфицированных). Для идентификации незараженных и инфицированных хризалидов тутового шелкопряда использованы три метода предварительной обработки спектров и четыре модели распознавания. Результаты показывают, что модель, использующая дискриминантный анализ на основе частичных наименьших квадратов и спектры, обработанные методом мультипликативной коррекции рассеяния, имеет лучшие характеристики распознавания (точность прогнозирования калибровочного набора и набора прогнозирования 100 и 97.5%). Область головы оказалась наилучшим участком для распознавания незараженных и инфицированных хризалидов тутового шелкопряда. Неинфицированные и зараженные хризалиды шелкопряда могут быть успешно идентифицированы с помощью методов ближней ИК-спектроскопии при культивировании Cordyceps militaris.

170(1)-170(9) 52
Аннотация

Предложен и экспериментально протестирован метод неразрушающего контроля содержания воды в листьях салата латук, основанный на использовании комбинации спектров, RGB-изображений и температуры растительного покрова. Для сбора данных отобрано 130 образцов салата, выращенных при четырех различных уровнях содержания воды в субстрате. Для спектроскопических измерений с помощью метода частичных наименьших квадратов, использующего алгоритм обратных интервалов, выбраны пять спектральных интервалов, включающих в себя 380 точек, число которых далее уменьшено до 48 с использованием генетического алгоритма, основанного на сглаживании Савицкого–Голея и логарифмическом (1/R) преобразовании. С помощью метода последовательных проекций выбраны оптимальные для измерения длины волн 967, 1170, 1221, 1406, 1484, 1942 и 1985 нм. Тринадцать морфологических, цветовых и текстурных особенностей растений выявлены из RGB-изображений – фронтального и вида сверху. На основе сопоставления тепловых изображений исследуемых образцов с таковыми для сухих и влажных эталонных поверхностей эмпирически установлен индекс водного стресса. К спектральным данным и характеристикам изображения применен анализ главных компонент, причем для построения моделей с несколькими и одним сенсорами использован метод экстремального машинного обучения. Результаты показывают, что модель с несколькими сенсорами имеет коэффициент корреляции 0.9018, который на ~9.4 и 15.7% лучше, чем у спектральной модели и модели изображений.

171(1)-171(12) 43
Аннотация

Реализован морфологически направляемый перенос энергии в наномасштабе между излучающим красителем эозином желтым и тремя различными наноформами золота — наносферами, наночастицами и наноцветами. Для подтверждения взаимодействия между связанными гибридными формами используется КР-спектроскопия. Установлено, что плазмонные структуры с острыми краями создают сильное локализованное электромагнитное поле, которое существенно подавляет фоновые сигналы флуоресценции аналита. Взаимосвязь между тушением флуоресценции красителя и геометрическими характеристиками наночастиц золота используется для понимания влияния передачи энергии на их усиленную нелинейность третьего порядка. Экспериментальные данные показывают взаимосвязь между эффективностью передачи энергии и увеличением нелинейно-оптических коэффициентов.

172(1)-172(10) 35
Аннотация

Проанализирован состав камней в мочевом и желчном пузыре и оценена степень распространенности отдельных компонентов камней в зависимости от возраста и пола. Составы 425 мочевых камней и 108 желчных камней проанализированы с помощью ИК-Фурье-спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения (FTIR-ATR). По спектрам поглощения, полученным с помощью FTIR-ATR, камни в мочевом пузыре разделены на группы: оксалат кальция (55.6%), мочевая кислота (24.1%), гидроксиапатит (7.3%), струвит (9.0%), бруцит (2.1%), цистин (1.0%) и урат аммония (0.2%). Камни в желчном пузыре разделены на холестериновые (66.7%) и пигментные (33.3%). Камни в мочевом пузыре чаще встречаются у мужчин (62.0%), чем у женщин (38.0%) (соотношение 1.7), причем камни из оксалата кальция распространены у представителей обоих полов. Для женщин характерна более высокая частота гидроксиапатита и струвита, чем для мужчин (вероятность ошибки p<0.05), а для мужчин — более высокая частота оксалата кальция и мочевой кислоты (p<0.05). Камни из оксалата кальция чаще встречаются в возрастной группе 30–69 лет (p<0.05), камни из мочевой кислоты — у лиц старше 50 лет (p<0.05). Камни в желчном пузыре чаще встречаются у женщин (59.3%), чем у мужчин (40.7%) (соотношение 1.4), причем холестериновые камни — у представителей обоих полов. У женщин холестериновые камни находят чаще, чем у мужчин (p<0.05), а мужчины имеют более высокую частоту пигментных камней (p<0.05). Холестериновые камни характерны для лиц в возрасте до 60 лет (p<0.05), тогда как пигментные — для пациентов в возрасте свыше 60 лет (p<0.05). Физический анализ камней с помощью FTIR-ATR дает достаточно точную информацию о его составе. На тип образовавшегося камня оказывают влияние пол и возраст.

173(1)-173(8) 33
Аннотация

Для определения концентрации полициклических ароматических углеводородов в воде предложен альтернативный аналитический метод, основанный на использовании поверхностно-усиленной КР-спектроскопии и анализа основных компонентов ядра в сочетании с методом регрессии опорных векторов. Составлен набор данных, содержащий 300 КР-спектров полициклических смесей ароматических углеводородов, содержащих нафталин (NAP), пирен (PYR) и фенантрен с концентрациями 0–1000 ppb. Для улучшения эффекта обнаружения применены методы предварительной обработки данных: нормализация, мультипликативная коррекция рассеяния, детрендирование, стандартное преобразование с нормальным отклонением и сглаживание Савицкого–Голея. Для сравнения использованы методы частичных наименьших квадратов и регрессии опорных векторов с полиномиальным ядром. Метод предварительной обработки с наилучшим прогнозирующим эффектом для трех веществ – преобразованиe с нормальным отклонением. Для NAP оптимальный коэффициент корреляции перекрестной проверки (Rcv), коэффициент корреляции предсказания (Rpred), RMSECV, RMSEP и RPD, соответственно, 0.90, 0.937, 138.9, 117.4 и 2.9 ppb, для PYR — Rcv, Rpred, RMSECV, RMSEP и RPD 0.881, 0.897, 152.3, 142.8 и 2.3 ppb соответственно, для PHE — Rcv, Rpred, RMSECV, RMSEP и RPD 0.980, 0.982, 64.5, 62.9 и 5.3 ppb соответственно.

174(1)-174(10) 79
Аннотация

Предложен сенсор для обнаружения β-лактамных антибиотиков, основанный на использовании антител, связанных с наночастицами золота (НЧ-Au). Для колориметрического определения β-лактамных антибиотиков (ампициллина, амоксициллина, пенициллина G, оксациллина и карбенициллина) в качестве восстановителя задействованы НЧ-Au, синтезированные из экстракта листьев китайского салата. Методы рентгеновской дифракции, ИК-Фурье-спектроскопии, просвечивающей электронной микроскопии и динамического рассеяния света использованы для обнаружения кристалличности, идентификации функциональных групп, участвующих в синтезе НЧ-Au, и измерения их размера. В качестве наилучших значений выбраны pH 8, концентрация антител в 1 мл раствора НЧ-Au 8.4 мкг. С помощью спектрофотометра зарегистрированы спектры коллоидных НЧ-Au, антител, связанных с НЧ-Au, и антибиотиков (с концентрацией от 1 нМ до 1 мМ) в присутствии системы антитела–НЧ-Au. Показано, что с увеличением концентрации β-лактамных антибиотиков линия поглощения НЧ-Au сдвигается в красную область. При увеличении концентрации ампициллина, пенициллина G и карбенициллина длина волны максимума изменяется, однако по достижении некоторой концентрации антибиотиков (уровня насыщения) кривая выходит на плато, что указывает на влияние антител при обнаружении этих антибиотиков. Для амоксициллина концентрация насыщения намного выше, что указывает на особую роль антител при его обнаружении. Для оксациллина насыщение наступает очень быстро. Это демонстрирует, что антитела обладают чрезвычайно низкой способностью обнаружения данного антибиотика. Наличие антител позволяет обнаружить пять β-лактамных антибиотиков с чувствительностью до 1 нМ.