雷尼绍之拉曼光谱仪：精密测控助力仪器自动化

　　这两年，拉曼光谱仪一直吸引着业内人士的眼球，各大仪器厂商不断在新产品、新技术、新应用等方面推陈出新，精心布局，不仅如此，新迈入此领域的仪器厂商也层出不穷，可谓热闹非凡。

　　拉曼光谱如此的蓬勃发展给广大用户提供了更多可选择的空间，那么，当前有哪些主流企业/主流产品?有哪些最新的技术/应用?哪款仪器更适合用户自己的研究工作?

　　仪器信息网：贵公司拉曼光谱仪的定位?

　　雷尼绍：雷尼绍inVia共焦显微拉曼光谱仪为性能优异的研究级显微拉曼光谱仪。其运用雷尼绍在精密机械制造和创新工程方面的丰富经验设计而成，经久耐用，可升级、重新配置或定制，是市场上最可信赖的拉曼仪器。

　　一般说来，衡量一台拉曼光谱仪的优异性能包括三大指标，高灵敏度、高重复性和高分辨率。inVia独特的分立光路、透镜设计、新型共焦系统结合超低噪音、超高灵敏度的CCD等使其成为同类产品中灵敏度最高的拉曼谱仪;独家采用光栅尺反馈控制技术(源于雷尼绍其他优质产线)，并将此技术用于自动样品台及光栅转台的设计中，使得inVia定位和采谱具有非常高的准确率和重复性;光路中的扩束技术及共焦技术更是使得仪器具有高的光谱分辨率和空间分辨率;雷尼绍在全球的精密测控领域具有非常高的地位，使得inVia具有极高的自动化程度，操作简单，性能稳定。

　　仪器信息网：请回顾贵公司拉曼光谱仪的研发及技术进展历史，贵公司在拉曼光谱仪器方面有哪些优势/专利技术?

　　雷尼绍：

　　雷尼绍拉曼光谱仪的研发及技术进展

　　1992年，全球首台新型拉曼光谱仪—RM系列;

　　2008年，商业化Raman-AFM联用技术(TERS);

　　2009年，全球首台全自动拉曼光谱仪—inVia Reflex;

　　2010年，商业化Raman-SEM联用技术—SCA;

　　2015年，增添透射拉曼、光镊等技术;

　　2016年，全新inVia Qontor显微拉曼光谱仪—增添LiveTrack实时聚焦技术;

       　　RA802 Pharmaceutical Analyser—药物专用分析仪器;

　　雷尼绍扫描成像技术的发展

　　1994年：点扫描成像—最基本的成像技术；

　　2006年：快速线聚焦成像；

       　　特点：扫描速度快

　　2008年：StreamLine快速大面积扫描成像(独有Slalom模式)—专利技术

       　　特点：大面积、无接缝、无遗漏

　　2011年：StreamHR快速高分辨扫描成像

       　　特点：高空间分辨率

　　2013年：1. 3D快速扫描成像

       　　 特点：真正的三维空间成像

       　　2. Surface成像

       　　特点：曲面、斜面表面成像—预定位

　　2014年：1. StreamHR Rapide快速大面积高分辨成像—英国女王奖

       　　特点：大面积高清成像

       　　2. TERS成像

       　　特点：Raman-AFM联用仪器生成纳米量级拉曼成像

　　2015年：透射成像

       　　特点：包括z轴综合信息的拉曼成像

　　2016年：LiveTrack实时聚焦成像

       　　特点：表面凹凸不平、粗糙、弯曲及动态变化的样品自动聚焦成像

　　仪器信息网：贵公司当前拉曼光谱仪的主流产品和主流技术?贵公司有什么样的产品发展计划?

　　雷尼绍：

　　主流产品InVia Reflex显微拉曼光谱仪

　　主流技术及优势：

　　inVia系列显微拉曼光谱仪是雷尼绍分析仪器产线的主流产品。inVia独特的设计使其具有高灵敏度、高重复性、高分辨率等衡量一台拉曼光谱仪的几大指标。其操作简单，性能出众，结果可靠，赢得了世界范围内科学家和工程师的信赖。

　　inVia具有非常值得信赖的性能，从分析材料的微痕量到大量，高效的光学设计为您带来最佳的拉曼数据。应用这种能力，您除了可以采集单谱数据外，还可进行下列测试，如，时间序列、温度渐变、线扫描、面逐点扫描、立体扫描、透射逐点扫描、直接成像等。

　　inVia可以实现完全自动化。所有重要的移动组件均为马达驱动并配有位置和角度传感器，无需手动干预。可以实现操作简单化、实验排列、远程诊断和支持等等。

　　inVia还具有非常高的灵活性。您可以随时根据研究和实验需求，调整其配置。并且非常容易升级配备光路、包括各种激光器、光学组件和附件。

　　新产品inVia Qontor显微拉曼光谱仪

　　主流技术及优势：全新inVia Qontor是雷尼绍最先进的显微拉曼光谱仪。它以市场领先的inVia Reflex为基础，在inVia公认的性能和易用性方面又有了新的突破。

　　inVia Qontor加入了雷尼绍的最新创新成果 — LiveTrack™实时聚焦追踪技术，使用户能够分析表面凸凹不平、弯曲、粗糙或动态变化的样品。在数据采集和白光视频观察过程中实时保持最佳聚焦，消除了耗时的手动聚焦、预扫描和样品制备过程。

　　RA802药物分析仪

　　RA802药物分析仪是雷尼绍最新推出的专用于药物领域的仪器。应用范围：

　　1. 制剂开发

　　2. 制剂稳定性测试

　　3. 制剂问题排除

　　4. 制剂的理解和对比测试——专利保护/诉讼和逆向工程

　　仪器信息网：目前贵公司拉曼光谱仪重点关注的应用领域有哪些?最看好哪个领域?主推的解决方案?

　　雷尼绍：目前雷尼绍重点关注生命科学领域和药物分析领域。

　　生命科学领域解决方案：

　　拉曼或将是未来生物医学的主要检测手段。拉曼在此领域中应用的一个优势是无标记检测，需要拉曼谱仪具有非常高的灵敏度还有非常快速准确的成像功能，雷尼绍inVia拉曼光谱仪拥有一套综合的扫描成像和整体成像技术，无论是成像面积还是成像速度均可根据实际样品进行选择。拉曼在此领域中应用的热点是SERS技术，然而SERS的发展还处于应用开发的阶段，各界的科学家将理论和实验结合起来，相信在不远的将来一定会在生命科学领域发挥巨大的作用，雷尼绍拉曼光谱仪独特的设计，使其本身具有非常高的灵敏度，非常适用于弱信号测量。生命科学领域里的样品均具有复杂的拉曼信号，信号的分析是一大问题，雷尼绍的WiRE软件将化学计量法轻松融入其中，对信号进行直接的分析;化学计量法是一门复杂的学科，牵涉到很多的计量方法，雷尼绍软件采集的光谱信息可以直接导入常用的计量法分析软件，直接进行分析。

　　例如，采用inVia检测细胞自噬过程的案例。细胞自吞噬对其维持自身的稳态发挥着至关重要的作用，从拉曼光谱及成像得到的化学信息可见：

　　1. 采用StreamHR快速高分辨成像，扫描速度快速，细胞扫描过程中保持稳定;高分辨使得结果准确清晰。

　　2. 正常细胞结构非常清晰;对于发生自噬作用的细胞，结论如下：更多的囊泡存在于自噬细胞中，特别是在膜的区域(箭);细胞C展现一个内包的核，而细胞D中DNA是分散的一个包含DNA的自噬体在细胞E中观察到(箭头);其他推定的自噬体包含脂类和蛋白质。

　　3. 这里采用了PCA和K-均值聚类分析(KMC)两种方法，其中，PCA为WiRE软件自带，处理快速;雷尼绍inVia拉曼光谱仪采集数据的格式可以直接导入matlab等数据处理软件进行处理，方便各种方法的比较，使得结果更加准确。

　　药物分析领域解决方案：

　　国内药物分析领域的一大研究热点就是仿制药，而拉曼在仿制药研究中的作用除了鉴定、区分外，一个非常重要的作用就是利用成像技术对药品制剂进行分析、比较。研究级的inVia系列的显微拉曼光谱仪拥有非常多的成像技术，可满足不同形貌、大小样品的成像;最新研究级inVia Qontor显微拉曼光谱仪加入雷尼绍最新创新成果LiveTrack实时聚焦追踪技术，使得各种表面形貌的样品均可直接测量;而RA802药物分析仪更是雷尼绍最新推出的专用于药物领域的成像仪器，从快速、准确成像角度专门用于解决制剂开发和分析的各种问题。

　　例如，采用inVia Qontor和RA802的LiveTrack功能，轻松得到药片表面及内部的组分分布及颗粒统计分析，使得仿制药的研发及比较更加简便。

　　药片本身包括扑热息痛、咖啡因(红色)和阿司匹林(绿色)，采用LiveTrack直接得到弯曲的药片表面、切开的凹凸不平的中间面及掰开的截面中三种成分的分布及颗粒分析结果。

　　仪器信息网：从整个行业分析来看，目前拉曼光谱仪都有哪些先进的技术值得大家期待?同时有哪些问题亟待解决?未来拉曼光谱仪的技术发展趋势?

　　雷尼绍：拉曼光谱仪技术的发展主要分为三个方面：拉曼技术、联用技术和拉曼成像扫描技术。

　　拉曼技术的发展主要在于扩展性方面，现如今inVia除了反射式拉曼采集，还开发了透射拉曼、空间偏移拉曼、光镊和LiveTrack实时聚焦技术等功能。

　　拉曼成像技术的发展主要在于各种不同的扫描方法。实际测试过程中样品形貌各种各样，有的样品面积大，有的样品需要极高的空间分辨率，有的样品表面形貌各种各样，有的样品随着时间会发生变化，这就需要发展不同的扫描方法。而雷尼绍多年来一直致力创新新技术，开发了各种各样的扫描技术来完成各种样品的测试，如StreamLine大面积快速成像、StreamHR快速高分辨成像、StreamHR Rapide超快速成像。全新的Centrus探测器在暗噪音和采集时间方面做了极大的改进，大大提高了灵敏度，缩短了采集时间，也大大提高了扫描成像的水平。

　　每种分析手段均有其局限性，要全面分析不同种类样品的特征，联用技术仍然是拉曼光谱仪发展的一大方向。雷尼绍inVia共焦显微拉曼光谱仪运用雷尼绍在精密机械制造和创新工程方面的丰富经验设计而成。inVia机器灵活、可升级、修改和定制，不影响性能。雷尼绍提供灵活普适的接口，与检测常用的AFM、SEM、CLSM等成功联用，并能够提供一些列其他分析仪器联用的方案。

　　仪器信息网：预测未来拉曼光谱仪的市场发展潜力(包括应用方向、方法标准、政策法规等)?

　　雷尼绍：多方信息显示，拉曼光谱已经成为分子光谱领域发展最快的一类仪器，BCC Research最新的一项研究报告显示，2016年全球拉曼光谱市场达11亿美元，预计2021年该市场将达到18亿美元，2016-2021年之年复合年增长率为9.9%。拉曼的发展已成为不争的事实。[—摘自仪器信息网]

　　近三年来，有关拉曼校准规范、拉曼检测方法标准(如碳纳米管、石墨烯等)等的标准陆续在指定过程中，2015年的《中国药典》也将拉曼光谱法列入其中，可见拉曼光谱的蓬勃发展已然成为大家目光的焦点。

　　从SCI收录的文章来说，有关拉曼光谱表征的文章也是层出不穷，影响因子越来越高，说明拉曼光谱在科研中起到了举足轻重的作用。

（内容来源：雷尼绍）