2020年度拉曼光谱新品盘点：高性能与更实用齐头并进

　　作为分子光谱领域最为活跃的仪器类别之一，拉曼光谱的发展一直吸引着大家的关注，特别是随着相关实际应用的拓展，拉曼光谱技术也越来越走近了大家的生活，其中无创血糖监测技术就承载着大家的期待。据相关媒体报道，MIT麻省理工学院和三星合作，利用拉曼光谱测量血糖水平，并在2020年1月的国际期刊《Science Advance》上联合发表了相关论文。据悉，三星很可能会在今年下半年的一次活动中展示具备无创监测血糖水平功能的Galaxy Watch 4、Watch Active3。

　　当然，基于相关仪器技术和应用的不断拓展，拉曼光谱仪器新品也是层出不穷。一方面，相关的科研成果产出不断转化，比如青岛能源所单细胞中心在Science Advances上发表最新研究成果，发明了基于介电单细胞捕获/释放的拉曼激活液滴分选技术pDEP-RADS，并研制成功国内外首台高通量流式拉曼分选仪产品样机FlowRACS；另一方面，各大仪器厂商也在新产品新技术方面不断发力，以申报仪器信息网“科学仪器优秀新品评选”活动的新品数量来看，申报2020年度仪器信息网“科学仪器优秀新品评选”活动的拉曼光谱相关新品共计21台，审批通过19台，其中14台为手持/便携仪器，5台为台式仪器。

　　以下将根据2020年度申报新品的情况进行简单的概述：

　　台式仪器：“高性能”的追求从未停止

　　随着科研需求的深入，科学家对仪器性能的要求也越来越高。对拉曼光谱仪而言，科研级产品对仪器性能的追求从未停止，特别是分辨率、成像速度等方面都在不断的优化和提升中。

　　比如，HORIBA推出的LabRAM Soleil™高分辨超灵敏智能拉曼成像仪，其高度自动化、高光通量、物镜自动识别、光学反射镜自动切换、SmartSampling™和QScan™提供的超快速成像、4块光栅快速全自动切换等吸引业内人士关注。特别是其基于新的成像法则，首先获取信号贡献多的样品点信号，将成像时间由几小时缩短为几分钟。

　　天美仪拓实验室设备(上海)有限公司推出的科研级定制化显微共焦拉曼光谱RMS1000(英国爱丁堡仪器)，采用立体化的光路设计，在同一仪器上可以同时安装两个光谱仪，可以同时实现紫外区到近红外区的测试，极大地提高了光谱分辨率和杂光抑制功能。此外，据介绍，该仪器采用真正的针孔共聚焦设计，尺寸在100μm以下的共焦针孔超过10个，并且还有连续可调的机械狭缝，可提供接近衍射极限的空间分辨率。

　　奥谱天成(厦门)光电有限公司的全自动对焦显微拉曼光谱仪ATR8500，以及科研级显微拉曼光谱仪ATR8800可以实现超大范围成像(50*50mm)，及自动图像拼接。其中ATR8500最低分辨率可达3cm-¹, ATR8800分辨率可以达到一个波数，最小分辨率可达0.5cm-¹。

　　上海如海光电科技有限公司推出的三通道微区拉曼光谱仪采用三通道显微适配模块，拥有三个外接通道，可同时插入三个不同波长的拉曼光谱仪检测模块，可以进行不同光谱仪之间的切换，支持785nm、405nm、532nm、633nm、830nm、1064nm等多个波长，实现多波长拉曼的快速自动检测。

　　小仪器：用创新践行实用

　　与高性能实验室仪器相比，便携式/手持仪器往往更多的以实用而不是以科研为目的。对手持/便携拉曼光谱仪而言，由于其应用优势，近几年一直是大家关注的焦点。即便是市场经历了火热到平静的起伏，依然没有影响各大仪器厂商的积极性，反而更督促大家在仪器的小型化、自动化、专用化等方面精雕细琢。

　　从2020年申报的仪器新品中，大家也可以发现，各仪器厂家在产品的创新设计中更多的体现了“实用”，这里的实用包括了很多概念，不仅是技术上的创新让其性能更优，还有一些配件和方法的设计让使用更加方便，更加智能，更加专用，或者更符合使用者的习惯。

　　一方面，各厂家着重解决当前仪器应用过程中存在的关键问题。如，北京裕德成科贸有限公司代理的手持拉曼比色一体机CQL+(理学)在1064nm手持式拉曼分析仪CQL的基础上集成了自动比色法技术，增强了对不可见的痕量物质检测；安捷伦科技(中国)有限公司Agilent Vaya 拉曼原料身份验证系统采用了安捷伦独特的空间位移拉曼光谱(SORS)技术，能够穿透符合GMP包装要求的不透明容器对原辅料进行快速身份验证，从而保持物料无菌状态，避免操作人员暴露于有毒有害环境；苏州浪声科学仪器有限公司推出的PeDX RAMAN将便携式X射线荧光与拉曼联用，两种技术优势互补，有效地避免了X射线荧光检测中轻元素荧光产额低和复杂荧光背景下拉曼弱信号提取难等技术本身弱点，能够数秒确定样品的元素含量和成分；北京卓立汉光仪器有限公司的1064nm手持拉曼光谱仪Finder Edge选用深制冷铟镓砷探测器，具有极低的噪声，通过机械散热方式实现零下10℃制冷，替代风冷散热结构，极大程度减小了结构尺寸。

　　另一方面，各家仪器在使用便利性方面也从细微处下功夫。比如，厦门市普识纳米科技有限公司推出的Pers-HR650D手持毒物危化品拉曼光谱仪，采用激光槽防丢失设计，使得固体液体粉末状检测集于一身，减少配件少带、忘带的可能。另外，在毒物危化品检测中，加入了Sers试剂增强，使得微弱的信号得以放大增强，产品检测能力的重复性达到100%；安东帕(上海)商贸有限公司的紧凑型拉曼光谱仪Cora 5001，在识别物质的过程中可以根据情况灵活选择光纤模式或直接模式，既可以通过探头在仪器外部进行灵活分析，也可以在封闭隔室中分析样品；瑞士万通中国有限公司的食品安全检测表面增强拉曼技术解决方案Misa，其独有的金纳米和银纳米P-SERS试纸将SERS基底材料打印在纸条上，只需将样品滴在上面就可以进行拉曼分析，减少了分析步骤，降低了分析成本；广州贝拓科学技术有限公司也推出了CVRam显微拉曼光谱仪和手持式拉曼光纤光谱仪PTRam 785，其中PTRam 785集自动校准、检测、图谱处理、数据库检索和识别于一体，操作简便快速，易于携带。

　　此外，特别值得一提的是，手持/便携拉曼光谱仪器的更加实用也让仪器在专用化方面的开发越来越深入，特别是在毒品、爆炸物、原辅料检测，以及食品安全方面都产出了一批相对应的专用仪器，比如安捷伦科技(中国)有限公司Agilent Vaya 拉曼原料身份验证系统、瑞士万通中国有限公司的食品安全检测表面增强拉曼技术解决方案Misa、厦门市普识纳米科技有限公司的手持毒物危化品拉曼光谱仪Pers-HR650D、北京华泰诺安技术有限公司的智能手持式有毒有害物质识别仪CR1600等、北京鉴知技术有限公司(原同方威视拉曼)的手持式拉曼光谱仪(1064nm) RS1500等。

　　再者，仪器越来越小型化，也给未来的研究提供了更多的可能性。在本年度申报的新产品中，奥谱天成(厦门)光电有限公司在拉曼光谱仪的小型化上给大家展现了三款产品：有被称为“掌上拉曼”、“口袋拉曼”、“袖珍拉曼”的ATR1600_超微型拉曼光谱仪，整机跟汽车遥控差不多大，仅275g，尺寸6*5*2.6cm；可更换电池的手持式拉曼光谱仪ATR6500CH整机重量小于480g；另外，通过全新自由光路结构和信号处理技术成功“瘦身”的ATR6600Pro_1064nm整机不到900g。

　　智能化+网络化 让数据分析变轻松

　　拉曼光谱是一种检测物质分子结构的光谱技术，可以快速无损地检测到各类物质的指纹光谱，通过检测光谱与数据库中的光谱进行匹配来识别未知物质。传统识别算法多是由人工设计识别特征或是经典的数学分类算法，在海量数据库和复杂苛刻的应用场景中，识别结果往往不能尽如人意。随着应用需求的深入，仪器在网络化、软件方面的表现越来越引起大家的重视，尤其是针对手持/便携拉曼在刑侦、毒品分析等领域的应用，很多业界人士表示，云端大数据的智能分析是未来的一个发展趋势，有着比较大的市场前景。

　　在本年度申报的新品中，北京华泰诺安技术有限公司专为相关行业设计的智能手持式有毒有害物质识别仪CR1600，可以分为公安版，海关版，应急版，各行业版本数据库专为该行业应用需求所配置。其采用华泰诺安HT-MARSTM人工智能识别算法，使用大量光谱数据构建的深度神经网络模型，无需联网即可进行人工智能识别分析。在联网的环境下，与HTVision华泰系统平台的联接可以实现与更高一级的云端多模型融合深度识别算法相结合，在云端数据库物质种类不断扩充的情况下，深度神经网络的识别速度仍能达到毫秒级。

　　另外，北京鉴知技术有限公司(原同方威视拉曼)的 RS1500 手持式拉曼光谱仪(1064nm)光谱识别采用神经网络光谱算法 ，有效提高识别准确率，同时降低误报率，可在不接触样品的情况下鉴别芬太尼、管制精神药品、易制毒化学品等。

　　注：文中提到的产品仅限于申报2020年度仪器信息网“科学仪器优秀新品评选”活动的部分产品，由于篇幅原因，不能面面俱到，还请见谅。如有重大创新的产品遗漏，欢迎留言!