儀器儀表商情網(wǎng)訊：盡管近紅外光譜不屬于特別靈敏的分析技術(shù)，但由于該技術(shù)具有不需要樣品預(yù)處理的特點，其非常適合于過程監(jiān)測、材料科學(xué)和醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用。

      過去十年近紅外光譜技術(shù)新進展

      專家們認為近紅外光譜技術(shù)最新進展主要是新成像系統(tǒng)和儀器的小型化。

       Pierre Dardenne是比利時瓦隆農(nóng)業(yè)研究中心的部門主任，他認為近紅外技術(shù)的兩大進展是高光譜成像和便攜式儀器。Gary McGeorge是百時美施貴寶公司(bristol-myers squibb)的高級首席科學(xué)家，他贊同Dardenne關(guān)于高光譜成像重要性的觀點?！俺上窆庾V儀和高光譜成像儀的商品化和應(yīng)用是近紅外領(lǐng)域過去十年的顯著性變革”，他說，“成像技術(shù)可以給出藥物中成分的微觀分布信息，為進一步了解該藥物的功效提供幫助。”

      McGeorge指出，這些成像儀器除了用于藥品分析外，還可與機器視覺系統(tǒng)結(jié)合用于農(nóng)業(yè)和食品加工領(lǐng)域。他說：“如果分析時只需要幾個波長，這些成像系統(tǒng)可以在幾秒鐘之內(nèi)得到實時的圖像，這在以前是不可能的事?！?/span>

      Benoit Igne是葛蘭素史克(GSK)公司的首席科學(xué)家，也是近紅外光譜學(xué)會(Council for Near-Infrared Spectroscopy)主席當選人，他認為主要的進展是近紅外系統(tǒng)的小型化。他說：“過去5–10年，近紅外最重要的進展是市場上存在的低成本、小型、專用儀器，它們可以替代大型儀器用于研發(fā)、現(xiàn)場和生產(chǎn)等場合?！盉enoit Igne認為微型FT-NIR、MEMS-NIR、LVF-NIR可用于先前研究級儀器所應(yīng)用的領(lǐng)域，例如實時分析、在線監(jiān)測和過程控制。他補充說：“這類儀器的低成本特點，甚至允許儀器在出現(xiàn)故障時換一臺新儀器，而不是維修，具備完全顛覆傳統(tǒng)儀器生命周期的能力。”

     局限與挑戰(zhàn)

     下面專家們將討論當前光譜學(xué)家在研發(fā)和使用近紅外光譜技術(shù)時所面臨的主要挑戰(zhàn)，包括該技術(shù)的局限性以及使用該技術(shù)的困難性。

      Benoit Igne說：“使近紅外光譜這么令人關(guān)注，同時也是使其難以應(yīng)用的原因是近紅外光譜對樣品的基體非常敏感?！彼赋?，除非建立的模型經(jīng)過認真系統(tǒng)的設(shè)計和驗證，否則所建立的模型極易受樣品基體的影響，例如樣品的顆粒度、密度、濕度和溫度，而系統(tǒng)的設(shè)計和驗證工作通常需要大量的時間、精力和資金。Benoit Igne接著說：“我們需要繼續(xù)做工作，以深入了解漫反射和透射的吸收和散射特性，以開發(fā)出更有效的算法來消除基體對光譜的影響，從而提高模型的穩(wěn)健性。”

      McGeorge認同上述觀點，近紅外光譜技術(shù)的重大挑戰(zhàn)是建立穩(wěn)健的模型。他說：“建立定量方法，必須保證模型的準確性并且在多種變化的物理干擾物存在的情況下模型依舊穩(wěn)健。在建立藥物模型時，要設(shè)計并實現(xiàn)模型的穩(wěn)健性非常昂貴。光譜學(xué)家需要掌握如何在最低資源消耗的條件下減少這些干擾物的影響?！彼a充說到，如果模型沒有能力適應(yīng)各種影響因素，我們很難讓企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者相信近紅外技術(shù)會帶來顯著的經(jīng)濟效益。

      McGeorge認為藥物分析對近紅外模型有額外的穩(wěn)健性要求，這是因為藥片和其他口服制劑所用的輔料存在固有的易變性。他說：“輔料經(jīng)常來源于天然產(chǎn)物，因此季節(jié)、地域和其他因素的變化會使這些材料在物化組成上的發(fā)生改變。這些變化常常會對近紅外光譜特征產(chǎn)生直接的影響，在模型建立和商務(wù)采購談判過程中需要充分考慮這些變動因素?！?/span>