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血红蛋白在人体内担负输送氧气的功能。当一氧化碳与血红蛋白结合时,形成碳氧血红蛋白(HBCO),使血红蛋白丧失携氧的能力和作用,造成组织窒息,引起一氧化碳中毒。目前,检验血液中碳氧血红蛋白饱和度的方法存在不足之处。因此,发展一种快速、准确、无损的血中碳氧血红蛋白含量的检测方法具有迫切的现实意义。拉曼光谱是一种探测分子结构的强有力方法,非常适合检测生物样品。因此,拉曼光谱技术是一种很有应用前景的检测碳氧血红蛋白饱和度的方法。 准确测定案发时间在法庭实践中具有重大意义。对法庭调查者来说,估计血迹的年龄可以作为判定案发时间的重要依据,特别是当血迹是唯一存在的证据时,这种方法显得尤为重要。如果能够从其他的证据获知实施犯罪的时间,推断血迹年龄可以进一步证实或者排除血迹是相应案件关系人的可能。目前法庭上实际用于测定案发时间的方法存在较大的误差。拉曼光谱具有样品制备过程简单,不需要其他的试剂等优点,这使得案发现场的血迹证据得以完好的保存下来,为进一步实施DNA检测提供可能。 主要研究内容如下: 第一章主要介绍了研究对象血液的主要成分。 第二章详细阐述了拉曼散射的基本原理,从经典电磁学角度和量子学角度进行了分析,对激光拉曼光谱系统的实验装置以及荧光消除方法作了详细的说明。最后结合国内外研究情况,对拉曼光谱技术在体液尤其是血液检测的应用作了阐述和展望。 第三章介绍了偏最小二乘的基本原理及建模思想。 第四章研究显微拉曼光谱法定量检测碳氧血红蛋白饱和度。采用显微拉曼光谱技术对不同饱和度碳氧血红蛋白(HbCO)进行测定,通过偏最小二乘法(PLS)和间隔偏最小二乘法(IPLS)建立模型,得出线性回归方程。结果表明,经过筛选变量信息所建立的间隔偏最小二乘模型(IPLS),当血红蛋白系列样品中碳氧血红蛋白含量为0%~100%时,线性相关系数的平方为0.99,检测限为5.37%,完全能满足临床和法医学上CO中毒程度的检测。此方法具有快速、简便、直接、对样品无损等优点,有望成为检测碳氧血红蛋白饱和度的新方法。 第五章利用拉曼光谱结合偏最小二乘技术对血迹年龄进行测定,并分析储存于4℃,25℃,37℃环境温度条件下对血迹样品内部结构的影响。对储存于4℃,25℃,和37℃温度条件下的血迹样本从2h-2months每隔固定时间进行拉曼光谱采集,储存于-20℃的血迹样本从7d-2months进行拉曼光谱采集。通过偏最小二乘法(PLS)建立模型,得出线性回归方程。统计结果表明:利用血迹拉曼光谱数据建立的偏最小二乘回归模型,相关系数的平方大于0.99,所有储存温度下的最小均方根误差均小于4.49,平均绝对误差小于3.8。我们分别得出四个储存温度下的线性回归方程,成功的估计血迹年龄。此法具有实时、直接、无损等优点,有望成为法庭调查中估计血迹年龄的新方法。