研究背景
葡萄糖是一種簡單的單醣，是人體內最常見的糖類之一，具有極其重要的生物學功能。以下是葡萄糖的幾個重要作用：
1. 能量來源：葡萄糖是人體最主要的能量來源之一。當攝入食物含有碳水化合物，身體會將這些碳水化合物分解為葡萄糖，並通過代謝產生能量供身體各個組織和器官使用；
2. 細胞呼吸：葡萄糖通過細胞呼吸過程產生三磷酸腺苷（ATP），是細胞內能量的主要形式。ATP能夠為細胞提供執行各種生物學功能所需的能量；
3. 糖原儲存：人體會將多餘的葡萄糖以糖原的形式儲存在肝臟和肌肉中。當身體需要額外的能量時，這些儲存的糖原可以迅速轉化為葡萄糖，並進入血液迴圈供能；
4. 調節血糖水準：葡萄糖在血液中的濃度水準對於維持正常生理狀態非常重要。胰島素是一種激素，可以幫助調節血糖水準。當血糖升高時，胰島素促使細胞攝取更多的葡萄糖，從而降低血糖水準；
5. 生物合成：葡萄糖也用於合成各種生物分子，如核酸（DNA和RNA）、脂類、蛋白質等。這些分子在維持細胞結構和功能上起著關鍵作用。
總之，葡萄糖在人體內扮演著多種關鍵角色，從能量供應到生物合成，都對人體的正常運作和生存至關重要。
在生物製藥領域，葡萄糖作為常見的原料，即時監測其濃度有著重要的意義。細胞培養產生的細胞生長和代謝活動對培養基中的營養物質如葡萄糖需求量敏感。通過線上監測培養基中葡萄糖濃度，製藥企業將能夠即時掌握細胞培養的狀態，以確保最佳生產條件。這種即時資料能夠説明優化生產過程，提高產品品質和產量，同時避免過高或過低的葡萄糖濃度對細胞生產效率和產物品質造成的不良影響。因此，生物製藥領域的線上葡萄糖測量不僅有助於提升製藥生產的效率和可控性，還對確保產品一致性和品質具有積極影響。
測量原理
拉曼光譜技術是一種應用於即時、非侵入性分析的檢測方式，通過測量樣品中的拉曼散射光譜來獲取關於樣品化學成分、結構和狀態的資訊。它在許多領域都有廣泛的應用，包括化學、製藥、食品加工、材料科學和環境監測等。測量結果
本應用利用拉曼光譜儀搭配浸入式探頭對不同濃度的葡萄糖進行了測量，並建立了定量分析模型，模型顯示預測值和實際值相關性良好，R2為0.997以上，預測效果良好。
圖1. 葡萄糖樣品的拉曼光譜
圖2. 葡萄糖樣品的定量模型
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產品簡介
Portman-785可擕式拉曼光譜儀是一款高性能的小型化拉曼光譜儀；結構簡單，快速檢測，可滿足實驗室、野外以及工業現場等多種實驗場景。預留USB和序列通訊，方便多功能系統整合。可擕式拉曼光譜儀廣泛應用於食品安全、國防安全、珠寶鑑定、醫藥等需對原材料快速篩選、現場快速檢測及物質分析鑑定等行業。
產品特點
- 便攜快速，搭建簡單：可以快速根據場景搭建適合應用的產品組合
- 高解析度
- 豐富採樣配件：可以滿足微區成像和線上反應監控等多種複雜場景
- 穩定性和重複性高：適合長時間檢測和監控
- 支持單次採集、連續採集、週期採集三種工作模式
- 軟體功能豐富：配置豐富光譜處理分析演算法且軟體支援乙腈，矽片等校準物質進行波長校準
產品簡介
RMS1000-785 是一款785nm手持式拉曼光譜模組，將它與雷射器、拉曼探頭、光纖光譜儀與探測器等核心元件整合，可成為一款高性能的小型可擕式拉曼光譜儀，具有高靈敏度、高訊噪比、光譜範圍寬等良好性能。
體積輕便小巧、重量輕，可以單獨使用，也可以作為手持式、可擕式、箱體式等多種制式的拉曼光譜儀系統，也可以根據使用者需求客製產品，還可以提供針對檢測需求專用的探頭和樣品支架，能夠充分滿足科研院所，相關監管機構與企業在無機/有機材料、生物生命、化學/化工、藥物分析、食品安全、刑偵鑑定、環境污染檢測等研究中的需求。
產品特點
- 性能良好：可達科研級光譜性能，具有高解析度、高靈敏度、高訊噪比等優點；
- 無損檢測：能夠透過透明或半透明包裝直接檢測，例如玻璃、塑膠袋等；
- 遠距離測試：可以距離樣品1m 進行檢測；
- 操作簡單：軟體介面易於操作，可相容多種作業系統，並進行資料獲取、分析、比對等工作；
- 多功能檢測附件：可配備多種採樣附件，滿足不同檢測場景需要，可適用於危險品檢測；
- 同時支持多系統組態：體積小巧，可以連接手機、電腦等進行檢測操作，可直接連結採集、隨插即用；另外也可搭配顯微鏡做顯微拉曼應用。