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在医药领域，研究人员希望在短时间内获得有关制剂中化学成分的完整定性和定量信息。 活性药物成分 (API) 的分布和粒径对生物制药的性能有很大影响。 为了保证活性成分浓度及其药代动力学特征分析的质量，必须溶解样品。 然而，这种分析非常耗时并且需要昂贵的设备。 该分析在假药泛滥的背景下尤为重要，假药在世界范围内蔓延，在较贫穷的国家更是如此。 打击假药是一个极其重要的全球性问题，因为每年有数百万人因药物治疗失败而丧生。 在药物测试过程中，一个非常重要的问题是识别是否存在活性药物成分（API），并将真正的产品与不含任何活性成分或含有虚假活性成分的产品区分开来。

拉曼成像为当前的药物监测问题提供了可行的解决方案。 Frosch 等人。 提出了一种基于光纤阵列的拉曼高光谱成像新方法，可对片剂中的直接、非侵入性抗疟原料药蒿甲醚和苯蒽醌进行高效定性和定量分析。

基于光纤阵列的拉曼高光谱成像实验装置示意图

使用高光谱成像设备对样品（粉末形式的苯蒽醌和蒿甲醚）进行光谱测量。 样品区域照亮 10 x 10 µm2 的视野。 样品表面被成像到纤维阵列的入口面上，将纤维束的形状从 8×8 正方形转变为 64 根纤维的线性阵列。 通过将光纤阵列放置在 IsoPlane 的狭缝处，可以同时采集来自 64 个位置的光谱。

基于光纤阵列的拉曼高光谱成像技术在医药行业的假冒伪劣药片检测中具有以下优势：无创、无损、不使用任何腐蚀性或有毒溶剂。 这种方法既环保又经济。

因此，基于光纤阵列的拉曼成像作为一种在线药物质量控制方法具有巨大的潜力。

除了拉曼高光谱成像方法，他们还提出了光纤增强拉曼光谱（FERS）技术多通道光纤光谱仪，这是一种新兴的多气体分析技术，也可用于环境监测和医学呼吸诊断等领域。

光纤增强拉曼光谱与多通道拉曼成像的组合装置

除了 Frosch 研究小组提出的拉曼成像方法，Michael 等人。 提出了另一种用于拉曼光谱的新型宽视场成像装置。 它结合了基于光纤阵列的光谱转换和定制激光照明系统的优势，可对敏感生物样品进行高质量拉曼化学成像。

高光谱拉曼成像装置示意图

拉曼图像可以与样品的相应白光显微图像相关联。 新设置可以同时量化整个空间区域的所有拉曼光谱，具有非常好的光谱分辨率，因此优于其他基于扫描和可调滤波器的拉曼成像方法。

拉曼成像系统工作原理框图

使用光纤照明系统对拉曼活性样品的矩形区域进行均匀照明。 然后将非弹性散射光成像到具有极低串扰的光纤阵列上。 然后通过特殊的光纤束将这种二维信息转换为光纤的一维排列。 其中，单个纤维在单个通道之间由高对比度 >90% 的垫片分隔。 一维光纤阵列同时获取拉曼光谱。 然后通过编辑后的算法生成拉曼图像。

然而，在上述拉曼成像技术中，需要将二维纤维束转化为一维纤维柱多通道光纤光谱仪，同时通过一维纤维柱获得拉曼光谱。 低，否则各光纤通道的信号会重叠，无法准确区分各自位置的拉曼信号。 但市面上常见的光谱仪存在像差，会严重影响图像质量。

普通光谱仪多通道成像

为了解决这个问题，实现多通道之间的信号互不干扰，特立尼达普林斯顿仪器公司专门推出了一款具有像差消除功能的成像光谱仪——IsoPlane。 IsoPlane系列光谱仪是一款成像性能优越的光谱仪。 它采用独特的光学设置，完全消除焦平面上的像散，具有优越的多通道采集性能。

等平面系列

IsoPlane 320 光谱仪多通道成像

两种光谱仪光纤阵列成像对比