单细胞光镊拉曼光谱技术测量单个红细胞的血红蛋白浓度，配制不同浓度的血红蛋白溶液后利用拉曼光谱强度与血红蛋白浓度的关系，测量单个红细胞的拉曼光谱，根据公式计算单个红细胞内血红蛋白浓度。测量了70个血红细胞的拉曼光谱，结果显示单个红细胞的血红蛋白浓度为270~500 g/L，其中血红蛋白浓度在350~450 g/L 之间的是成熟的红细胞，占红细胞总数的90%以上，而浓度在300 g/L 以下的可能是网织红细胞，浓度在450 g/L 以上的是老化了的红细胞。这与平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)310~370 g/L 基本一致。表明利用该方法可以对单个红细胞内的血红蛋白浓度进行快速、无损、简单、精确的定量分析，展现了拉曼光谱技术在单细胞分析上的优势。

研究了结晶紫包裹的银包金纳米粒子进入红细胞的实时过程.利用激光光镊喇曼技术每隔20 s通过光镊囚禁红细胞并收集该细胞及邻近溶液的喇曼光谱,抽取光谱中具代表性的特征峰来观察其强度随时间的变化.结果表明:从囚禁的红细胞中收集到的光谱包括了归属红细胞与结晶紫的特征峰.红细胞的光谱特征峰1 001、1 128、1 213 cm－1和结晶紫的光谱特征峰915、1 177、1 389、1 586、1 619 cm－1的强度随着时间增加,表明在红细胞与纳米粒子共培养的过程中,纳米粒子在红细胞中累积,并引起红细胞信号增强.分析红细胞与其邻近溶液的光谱差,发现归属结晶紫的光谱特征峰913、1 179、1 586 cm－1随时间呈类余弦的变化,表明红细胞内的结晶紫包裹的银包金纳米粒子含量先升高后降低再升高.通过计算得到纳米粒子开始进入红细胞的时间范围及进入的速度、被溶酶体降解的速度.研究表明表面增强喇曼技术为研究外物进入细胞提供了新的实验方法和思路.

利用拉曼光谱对注射硝酸甘油后的活体裸鼠体内动脉血液进行实时连续无损的分析，每隔10 s获取一个动脉血管内血液的拉曼光谱，光谱分析表明，活体血液的拉曼光谱主要体现在以下几个位置：1548，1618，1654 cm-1(与蛋白质相关)和1125 cm-1(与血糖相关)。通过分析部分特征峰发现注射硝酸甘油后在280~730 s内光谱强度下降，表明体内血液浓度变稀，这可能是由于血管扩张引起的。峰强度在注射硝酸甘油前后的变化为：1548 cm-1峰强度从1965.42降到1273.61，下降了35.2%，1125 cm-1峰强度从411.59降到223.79，下降了46.63%，说明血液中蛋白质、血糖的含量有不同程度的减少，即裸鼠体内血液中的血红蛋白质发生变性、血糖含量明显降低。拉曼光谱活体实时分析技术为研究硝酸甘油代谢机理提供了新的技术和方法。

采用一个波长为785 nm的半导体激光束来囚禁人的肝癌细胞并激发人的肝癌细胞的拉曼光谱, 分析模拟微重力三维培养条件下的人肝癌细胞的DNA、蛋白和脂类的生物学物质的变化和表达情况。结果显示, 微重力三维培养条件下和平面培养下的人的肝癌细胞的拉曼光谱在527, 1 367, 1 438, 1 659 cm-1处有明显的差异。

拉曼光谱信号，尤其是生物活体的拉曼信号，由于受到荧光背景噪声的影响，光谱复杂，在很大程度上影响了分析效果。依据荧光背景特点提出了一种基于信号极小极大值自适应缩放的消除荧光背景方法，从峰强与质量分数关系、单光谱与混合光谱关系两个方面验证可行性，并与传统基于多项式拟合基线校正的荧光背景消除方法进行对比，结果表明该方法优于传统方法。为了显示血液在活体小鼠耳朵组织中的二维和三维分布，选用血红蛋白的特征峰1549 cm-1来做拉曼成像，与以往数据处理的方法所得到的图像进行对比，结果表明此方法能够获得较好的拉曼光谱数据，特别是对一些较弱的拉曼特征峰，成像结果更好。

利用拉曼光镊并结合多元统计分析方法无损地对活体糖尿病(DM)小鼠中的白细胞(WBC)进行了研究，分别检测了糖尿病和正常小鼠活体中的白细胞拉曼光谱，利用主成分分析(PCA)建立拉曼光谱诊断多元统计算法模型。结果表明，患糖尿病小鼠和正常小鼠白细胞拉曼光谱差别明显，且实验存在较好的重现性。利用PCA统计分析方法得到诊断特异性和灵敏度达到了98%。在活体糖尿病小鼠白细胞中出现较高的蛋白质的特征峰1302 cm-1，表明活体糖尿病白细胞中的蛋白质浓度比正常状态高。糖尿病小鼠内的白细胞与正常相比，DNA磷酸骨架基团强度和蛋白质酰胺强度升高，表明DNA双螺旋结构、蛋白质主链和氢键体系发生变化，二级构象改变。

血糖检测一般采用酶化和生化方法，但这些方法都是有损破坏性的检测方法.本文利用喇曼光谱技术来检测血糖浓度，并且建一种新的数据分析方法来分析血糖的含量，以探索一种无损、快速的血糖检测方法.以小白鼠为实验模型，麻醉的小白鼠在注射葡萄糖后半个小时开始抽取小鼠尾巴处的血液进行喇曼光谱的获取，此后每间隔15 min对小鼠尾巴进行抽血并获取血液的喇曼光谱，在每次测量小鼠血液喇曼光谱的同时用血糖仪来监测血糖浓度的变化情况以用来做参比.1 125 cm－1是葡萄糖的喇曼特征峰，血液中的葡萄糖称为血糖，因此我们把血液光谱中的1 125 cm－1作为血糖峰，1 549 cm－1为血红蛋白的喇曼特征峰，人体中的血红蛋白是稳定的，所以本文以血红蛋白的峰1 549 cm－1作为内标来研究血液喇曼光谱中血糖峰的强度.结果表明1 125 cm－1/1 549 cm－1的变化可以很好地与血糖变化相对应，并且具有良好的线性关系.利用喇曼光谱技术可以无损地对血糖进行半定量分析.

应用拉曼成像技术检测单个人体肝癌细胞，获得了单个肝癌细胞微区的拉曼光谱图谱，同时计算出786, 1450和1658 cm-1等特征峰的峰面积，这些特征峰分别归属于DNA，脂类和蛋白质，根据归一化后的数值在相应的细胞扫描位置成像，重构出这些物质的拉曼特征峰在肝癌细胞中的分布图。结果表明，应用这种方法可以很明确地看到DNA,脂类及蛋白质特征峰在细胞中的分布情况，通过荧光染色验证了成像系统的可靠性。因此，可以通过特征峰的成像图确定物质在细胞中的微区分布情况，为拉曼方法检测和诊断肝癌提供了可靠的依据。

在特定加温模式和过量水分条件下，采用激光光镊喇曼光谱系统研究了单个大米淀粉微粒的糊化行为，获得了整个糊化过程的喇曼光谱.以光谱峰高的变化标记糊化过程，进一步验证了477 cm-1峰归属为淀粉分子骨架振动的事实.通过分析C-O-H基团相关特征峰1 052、1 083、1 127、1 339 cm-1的变化情况研究大米淀粉颗粒糊化过程中的速率问题.结果显示:糊化开始后，相关特征峰在过程中呈增强趋势，随着时间增加，温度升高，速率加快，直至糊化结束.

利用激光拉曼光谱对顺铂诱导的胃癌细胞凋亡进行分析， 胃癌细胞SGC7901经10 μg·mL-1顺铂处理24, 48, 72 h后， 一部分用于荧光染色， 另一部分用扫描方式收集细胞的拉曼光谱。 光谱结果依次经背景扣除、 平滑、 归一化、 基线校正、 峰拟合等方法预处理。 荧光染色结果显示对照组细胞核染色均匀， 而药物处理72 h后， 核碎裂， 呈致密浓染。 拉曼光谱结果显示顺铂处理24, 48, 72 h后， 与核酸及蛋白质相关的峰均有降低， 其中783, 1 002, 1 343　cm-1峰72 h后依次降低为初始值的52%， 64%， 76%， 表明顺铂能够诱导胃癌细胞凋亡， 凋亡细胞内核酸和蛋白质含量降低。 以上结果说明， 拉曼光谱能提供生物细胞内物质变化的丰富信息， 是实时检测细胞凋亡过程的有效手段。