【摘要】 正如C.V.Raman博士在1928年所描述的那样，拉曼信号通常很弱（1亿个入射光子中有一个），并且“需要非常强大的照明来进行观察。

正如C.V.Raman博士在1928年所描述的那样，拉曼信号通常很弱（1亿个入射光子中有一个），并且“需要非常强大的照明来进行观察。”今天，激光源和灵敏探测器的进步使散射事件能够应用于比原始“无尘液体或气体”更复杂的样品拉曼峰通常在光谱上很窄（几个波数），在许多情况下可能与分子内特定化学键的振动（或由单个官能团的振动主导的正常模式）有关。图1显示了磷脂分子磷脂酰胆碱的示例拉曼光谱，其中每个谱带可与分子中特定的拉伸和弯曲振动模式相关，从而提供分子指纹。

 

图一 磷脂分子磷脂酰胆碱的示例拉曼光谱

 

因此，在由复杂分子混合物组成的组织中，可以跟踪磷脂酰胆碱独特条带的存在，从而对样品的化学成分进行定量评估。这种定量或定性评估反过来可用于推断与组织病理学或生理学相关的特定生化变化，以进行诊断或监测。因此，拉曼光谱是一种分子特异性技术，可用于发展对组织生理学和病理学的基本生化理解，并扩展组织诊断和监测的知识。该技术的光学性质使得可以非侵入性地或至少非侵入性地提取该信息，从而促进该技术在临床环境中的应用。由于拉曼散射是一种敏感且微弱的现象，因此将该技术用于临床应用的仪器考虑可能具有挑战性。

1993年关于体内人体组织光谱的报告，技术发展和技术改进使得人体拉曼测量的积分时间为0.5–5秒，从而能够实时评估组织状态。现在可以收集4-6个光谱，校正不需要的信号成分，快速处理和分析，以便在测量时提供自动反馈。有了这些进步，拉曼技术满足了在临床实践中采用新型生物医学诊断技术所需的许多标准：对组织变化的敏感性、体内应用以及无创实时获取的独特信息。

色散拉曼系统类似于大多数光学光谱系统，由三个主要组件组成——光源、样品光传输和收集以及带检测器的色散元件（图二）。这些组件的细节受到临床环境和应用需求的挑战。与标准医疗仪器一样，临床拉曼系统应小型且易于运输，光学校准和校准应坚固耐用，样品光传输和收集应可消毒且坚固耐用，检测系统应对微弱生物信号敏感。构成临床拉曼系统的组件可大致分为激发和检测分支。激发是通过将光从给定的激光源传送到感兴趣的组织部位来实现的，通常是通过光纤探头或铰接式光传送臂。然后收集拉曼散射光，通常通过相同的传输系统，并将其定向到光谱仪和检测器。随着用于临床测量的体内技术的发展，在这些系统中已被研究和接受的单个组件的范围也在不断扩大。

 

图二 带检测器的色散元件

 

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