バイオ応用における近赤外分光法。

Near-Infrared Spectroscopy in Bio-Applications.

• Krzysztof B Beć
• Justyna Grabska
• Christian W Huck

抄録

近赤外（NIR）分光法は、バイオサイエンスと関連分野の分野全体で特定のスポットを占めています。その特徴と応用可能性は、赤外（IR）やラマン分光法とは異なります。この振動分光法は、オーバートンや組み合わせ励起に起因する吸収帯を測定することにより、試料から分子情報を解明するものである。近年、装置（小型化された分光器など）や分光分析法（分光画像処理・分析、NIRスペクトルの量子化学計算など）が大幅に進歩し、その応用性に大きな影響を与えている。本レビューは、成熟した技術としてのNIR分光法を紹介することを目的としているが、広く理解されている生物学的応用を通して、いくつかの方向性でさらなる発展の可能性を秘めている。その実用的な価値を批判的に評価し、競合する技術と比較する。また、近赤外分光法のバイオ応用の可能性を、その基本的な特性やNIRスペクトルの主な特徴と結びつけるために注意が払われている。

Near-infrared (NIR) spectroscopy occupies a specific spot across the field of bioscience and related disciplines. Its characteristics and application potential differs from infrared (IR) or Raman spectroscopy. This vibrational spectroscopy technique elucidates molecular information from the examined sample by measuring absorption bands resulting from overtones and combination excitations. Recent decades brought significant progress in the instrumentation (e.g., miniaturized spectrometers) and spectral analysis methods (e.g., spectral image processing and analysis, quantum chemical calculation of NIR spectra), which made notable impact on its applicability. This review aims to present NIR spectroscopy as a matured technique, yet with great potential for further advances in several directions throughout broadly understood bio-applications. Its practical value is critically assessed and compared with competing techniques. Attention is given to link the bio-application potential of NIR spectroscopy with its fundamental characteristics and principal features of NIR spectra.