光學(xué)顯微鏡具有較高的空間分辨率，可以觀察和識(shí)別顆粒物。但是，光學(xué)顯微鏡無法解析化學(xué)成分。相比之下，F(xiàn)TIR顯微紅外不僅具有高的空間分辨率，而且可以鑒定顆粒----提供全面的化學(xué)信息。所以，F(xiàn)TIR是適合顆粒物表征的工具。

下面，以液體藥物為例，用FTIR顯微紅外光譜儀，采取全自動(dòng)微粒測(cè)試法和焦平面陣列探測(cè)器法（FPA）分析顆粒物。并探討哪種方法更高效。

LUMOS II FTIR顯微紅外光譜儀

對(duì)含有污染顆粒的抗體溶液分析。首先，顆粒物必須使用過濾裝置從液相中分離出來。然后，使用LUMOS II FTIR顯微紅外光譜儀，用高分辨率可視照相機(jī)自動(dòng)獲取濾膜的整體圖像。

根據(jù)可見光圖像對(duì)比度，使用布魯克顆粒查找功能（Bruker Particle Finder）檢測(cè)顆粒物。結(jié)果顯示，溶液中存在十個(gè)顆粒物。自動(dòng)識(shí)別每種顆粒物的測(cè)量點(diǎn)。然后，對(duì)檢測(cè)到的顆粒物進(jìn)行編號(hào)、放大并疊加到可見光圖像上（圖1）。

圖1：濾膜上顆粒物的可見光圖像

透射方式且采用軟件中OPUS Cluster ID可全自動(dòng)化測(cè)試用采集每個(gè)顆粒的紅外光譜圖。進(jìn)而鑒定出每一種顆粒的化學(xué)成分（表1）。

表1：通過搜索數(shù)據(jù)庫(kù)確定檢測(cè)到顆粒的成分

同樣的抗體溶液用FPA成像法測(cè)試。此方法未采用傳統(tǒng)的FTIR微光譜法，而是利用LUMOS II的FPA面陣列探測(cè)器，在測(cè)試過程中能夠以最快的速度完成紅外成像，不到一分鐘便完成整個(gè)測(cè)試區(qū)域，空間分辨率可達(dá)到5微米/像素。

運(yùn)用布魯克的化學(xué)成像人工智能算法可以自主地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，鑒別出多個(gè)顆粒（圖2）。光學(xué)顯微鏡下可見的纖維鑒定為纖維素（粉紅色），另外兩個(gè)可見顆粒鑒定為聚苯乙烯顆粒（藍(lán)綠色）。

圖2：濾膜和顆粒物的可見光圖像（左）；FTIR化學(xué)成像圖（右）

與傳統(tǒng)的FTIR顯微光譜法相比，F(xiàn)PA成像法可以得到更多的信息。如圖2所示，F(xiàn)PA成像法精準(zhǔn)檢測(cè)并鑒定出可見光照片未拍出來的硅油（紅色）和蛋白質(zhì)團(tuán)簇（綠色）。顆粒檢測(cè)和鑒定均基于采集到的顆粒的FTIR特征。所以不存在未檢測(cè)到的顆粒。