仪器分析的精髓色谱电化学光谱与分子识别技术
色谱法
色谱法是一种广泛应用于化学分析中的方法，它通过将样品中不同的成分按照它们在固定相（如固体或液体）上的亲和力进行分离。色谱法可以根据操作条件的不同大致分为两类：液相色谱（LC）和气相色谱（GC）。
在LC中，样品被溶解在流动相，即一个含有水、有机溶剂或混合物的流体，然后通过柱内固定相，如逆向阶段或者正向阶段。根据流动相与固定相之间的交互作用，组成部分逐步析出，从而实现了对化合物的定性和定量分析。
另一方面，GC则使用气体作为流动相，并且通常用于分析那些能够蒸发并以气态存在的小分子化合物。在GC中，样品被加热至沸点后转变为气态，然后通过柱内的一层极薄层固体或 固定载料，这个载料具有特定的选择性，可以使得同一类化合物按其化学结构差异排列。
电化学法
电化学是一种利用电子传递过程来测量材料表面的物理-化学属性的手段。它包括了多种不同的实验室测试方法，比如伏安曲线扫描（CV）、循环伏安（CV）、电位滴定（Tafel plot）、等离子滴定以及交流阻抗 spectroscopy 等。
其中最常用的可能是CV，它涉及到将工作电极从一个初始状态改变到另一个状态，而观察过程中的电势变化和相关联的当前密度变化。这可以提供有关所研究材料表面上活跃位置及其反应能力的大量信息。此外，还可以通过这些数据推断出氧化还原反应速率常数，以及其他一些关于催化剂性能的关键参数。
光学光谱学
光学光谱学是指利用波长分布不同时会吸收不同能量短波长辐射的一些材料进行检测的一门科学。主要包括紫外可见(UV-VIS)吸收光譜、红外近地带 (IR) 吸收图像以及核磁共振(NMR)等技术。
UV-VIS吸收光譜通常用于检测含有π电子体系，如芳香族官能团或其他非金属配位团的人造染料和生物大分子。在这种情况下，当激发灯产生符合该系统能级间隙范围内某一波长时，该体系会发生吸收并导致其电子转移，从而形成对应波长下的最大吸收峰，这个峰值对于确定某个复杂系统中的特定官能团非常重要。
分子识别技术
随着现代生物医学领域不断发展，对于能够准确识别单个病原微生物甚至细菌基因序列需求日益增长。这就需要一种高灵敏度、高特异性的新型探针来完成这一任务。而纳米科技提供了一系列工具帮助我们实现这一目标，其中纳米粒子的设计尤其引人注目，因为它们既具备良好的稳定性，又易于导航到细胞内部执行功能，并且由于尺寸小，其也容易进入血管并穿过组织以抵达目标区域。
例如，在病毒感染诊断领域，我们可以设计特殊制备的小RNA片段作为探针，以此找到匹配病毒基因序列。如果发现这样的序列，就意味着患者感染了指定类型病毒。而在癌症治疗方面，则可能采用药物载荷纳米颗粒，将靶向药物直接送入肿瘤细胞内部减少对正常细胞造成伤害，使得治疗更加安全有效。此外，由于这些纳米粒子的尺寸远小于血管直径，所以他们能够更好地避免免疫系统清除，更深入地达到肿瘤部位进行治疗。
