什么是 A-TEEM 光谱 ?

A-TEEM光谱意味着要同步采集一个特定样品的吸收、 透射和荧光激发发射矩阵。HORIBA 是这项技术的先行者， 拥有获得专利的 Aqualog 和 Duetta光谱系统（专利号：US8901513B2），该系统把 A-TEEM 光 谱与同步多通道 CCD 探测器完美结合起来，提供超级快 速的实验结果。

A-TEEM 光谱仪可以用来测量荧光 EEMs、测量吸光 度进行多组分分析，但是其真正的能力体现在该仪器采集的荧光 EEMs 是经过内滤效应（IFE）校正的。这意味着这台仪器得到的数据是对兴趣分子的精确表达，并且适用于更广泛更贴近实际的浓度范围（一般吸光度可以高达2个单位）。因此，这样的荧光 EEMs 较之传统的扫描荧光光谱仪器所采集的 EEM 数据，更能提供精确的指纹识别。 A-TEEM光谱如今正把荧光技术带入真正的分析技术市场，最新推出的 Duetta 荧光 & 吸收光谱仪就是基于这个技术，事实也已经证明了该技术在某些应用领域，作为一种更简单、更快速，而成本又较低的工具，可以取代传统的例如 高效液相色谱法、质谱等分析手段。 要发挥荧光 A-TEEM 光 谱 的 威 力， 也 必 须 借 助 于 一 些 多 变 量 分 析 软 件， 例 如 主 成 分 分 析 法 (Principal Components Analysis, PCA)、经典最小二乘法（Classical Least Squared, CLS) 以及平行因子分析法 (Parallel Factor Analysis, PARAFAC)。有色溶解有机质的大多数组分都在紫外和可见范围内存在宽度较大且相互重叠的荧光激发和发射光谱。研究人员测量了许多样品来创建模型，然后运用化学计量学方法得到某个单独样品中各个组分的占比。荧光 EEM 独有的特点是它可以用作分子指纹。在水分析和很多其它应用中，凭借这种 3D 荧光方法，可以轻而易举地追踪发射谱、激发谱的变化情况。

水质分析是 EEMs，特别是 A-TEEM 光谱最常见应用 之一，尤其是用于研究水中可溶解的具有生色团的有机质， 即CDOM。这些可溶解有机质包括氨基酸、腐殖酸、富里酸、 天然水源中一些其它的降解物质以及水消毒杀菌处理过程 中带入的一些副产品。A-TEEMs 被用来在很低的浓度下， 通常是 ppb 数量级下，确定这些物种的存在。

CDOM 的大多数组分都在紫外和可见范围内存在宽度 较大且相互重叠的荧光激发和发射光谱。研究人员测量了许多样品来创建模型，然后运用化学计量学方法得到某个单独样品中各个组分的占比。荧光 EEM 独有的特点是它可以用作分子指纹。在水质分析和很多其它应用中，凭借这种 3D 荧光方法，可以轻而易举地追踪发射谱、激发谱的变化情况。 EEMs 也被广泛用于研究石油化工产品、药品、蛋白质和食品科学，包括白酒、葡萄酒、啤酒以及很多其他饮料。下图所示是一种意大利葡萄酒的例子，分别是经历一周时间的氧化（暴露在空气中）处理前后测量的。EEM和相 应的吸收光谱给出了该种葡萄酒的化学指纹，显示出其中一些组分，例如咖啡酸、黄烷醇、表儿茶酸、龙胆酸、花青素等，它们的荧光光谱形状和强度的一些变化。运用化学计量学分析，可以分离出单独某个成分并追踪其变化。

EEMs 也被用于表征单壁碳纳米管 (HORIBA App Note: Fluorescence Spectra from Carbon Nanotubes with the Nanolog, n.d.)。碳纳米管，可以看作是由石墨 烯片卷曲而成 , 有单壁的也有多壁的 (Dresselhaus, 2000) (O'Connel, 2002)。只有单壁碳纳米管 (SWCNTs) 因为其 半导体属性而能够辐射光子。

折叠时的螺旋角也影响到单壁碳纳米管 (SWCNTs) 的 吸收和辐射波长 (Bachilo, 2002)。依赖于石墨烯是平行卷 曲或者以一定角度卷曲而成，碳纳米管的结构也不尽相同。 其构型可以用卷曲矢量来描述，矢量中包含了碳纳米管的 周长和一个 0~30°范围内的螺旋角，因此用两个数字 (n, m) 定义碳纳米管。而螺旋角可以表示为：

对于单壁碳纳米管，如下图所示，半导体吸收发生 在 c2 和 v2 能级之间，导致电子空穴向下传递，光子在 带隙内或者在 c1-v1 能级之间发射。这些导带和发射带都 依赖于碳纳米管的直径，也被描述为激子玻尔半径。这个 半径越小，吸收和发射的光子能量就越高（波长越短）。 其原因是量子限域效应限定了发射光的波长受粒子尺寸的 限制，在这里就是碳纳米管直径的限制 (O'Connel, 2002) (Dresselhaus, 2000)。

With the rise of protein production using mammalian cell culture, it has become increasingly important to control the quality of the cell culture media for use in production processes.

Cell culture media are usually prepared as aqueous solutions, and should provide everything a cell line needs for optimal cell growth as well as product yield and quality.

In any given bioreactor process it is important to identify the proper type of cell culture medium and its quality, because even subtle variations in composition could have a noticeable impact on the growth rate of the cell culture and its yield.  Therefore, the composition and quality of cell culture media in bioreactors must be tightly controlled in order to maintain an optimal bioreactor process. As a result, methods of identifying and analyzing the quality of cell culture media have become an important focus in this field.

同步扫描意味着激发单色仪扫描的同时发射单色仪也 在扫描以读出荧光强度。一般情况下可以在激发单色仪和发射单色仪之间设置一个偏移量，这个偏移与斯托克斯位移（激发和发射峰之间的差相匹配。该类型的同步扫描历史上曾被用于组分分析，但是更多的现代仪器可以借助 CCD 探测器测量 EEMs，而EEM 花费同样的时间获得的信息更为丰富。 如果将上述偏移量设置为 0nm，也就是激发和发射单色仪在同样的波长一起扫描，这就是所谓的直角光散射 （right angle light scattering, RALS），会获得一个真正的直角反射光谱。这种同步扫描测量来自激发光的反射或散射光。