基于逆向空间偏移拉曼光谱技术的多层混浊样品深层分析研究

余 凡，李贺平，赵天煜，梁卓文，赵 航，王 爽*

1.西北大学光子学与光子技术研究所，陕西，西安 710069 2.中国人民解放军空军军医大学西京医院骨科，陕西 西安 710032

引 言

拉曼光谱分析技术可在分子水平上研究物质结构与生化组成信息，因具有出色的灵敏性、特异性以及技术相容性，已成为物质在线检测分析的重要工具。近年来，基于新型光谱激发和检测手段的拉曼光谱检测分析仪器极大拓展了相关技术在不同领域的应用深度和广度。然而，常规背散射式拉曼光谱检测手段极易受到样品表面荧光背景信号的干扰，无法实现样品深层光谱信息的检测与分析[1]。透射式光谱采集手段虽然可以克服样品表面所产生的荧光干扰，但是仍无法解析实验采集的内层混合拉曼光谱信息[2]。此外，基于光克尔效应(optical Kerr effect)的超快光谱检测手段可有效抑制样品表面的荧光背景，准确检测样品深层光谱信息，然而这一技术中所使用的高功率脉冲激光超过了活体生物组织所能承受的最大激光照明安全极限[3]，从而限制了其在生物医学领域的广泛应用。因此，开发一种新型拉曼光谱检测技术，使其能够减少样品表面的荧光背景干扰、提高光谱探测深度和信噪比、改善其在多种研究领域(特别是生物医学研究)中的适用性，仍然是一项极具挑战性的工作。

空间偏移拉曼光谱(spatially offset Raman spectroscopy，SORS)作为一种新型拉曼光谱检测手段，能够有效抑制表层成分拉曼光谱和荧光背景干扰，在结合适当数据处理方法的条件下，特别适用于覆盖有不/半透明或高荧光背景材料的物质深层光谱信息提取[4]。……