例如，光谱学技术利用生物分子对不同波长光的吸收、发射或散射特性来获取信息；电化学技术通过测量生物分子在电极表面的氧化还原反应来分析其浓度和活性；力学测量技术则通过测量生物分子的弹性、粘性或硬度等力学性质来推断其结构和相互作用。

1. 光谱学技术
   （1）拉曼光谱（Raman Spectroscopy）
   拉曼光谱是一种基于光散射原理的分析技术。当激光照射到生物样本上时，大部分光会发生弹性散射（瑞利散射），而一小部分光会发生非弹性散射，其波长与入射光不同，这种非弹性散射光就是拉曼散射光。拉曼散射光的频率位移与分子的化学键和官能团有关，通过分析拉曼光谱的特征峰，可以获取生物分子的化学组成和结构信息。拉曼光谱具有非侵入性、高分辨率和对水不敏感等优点，适用于细胞、组织和生物体液等多种样本的分析。
   （2）红外光谱（Infrared Spectroscopy）
   红外光谱利用分子对红外光的吸收来确定分子的化学键和官能团。不同的化学键和官能团在特定的红外波长范围内有吸收峰，通过测量红外光谱的吸收峰位置和强度，可以推断生物分子的结构和组成。红外光谱可以提供关于蛋白质二级结构、核酸碱基配对以及脂质分子构象等方面的信息。

2. 电化学技术
   （1）电化学阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectroscopy，EIS）
   EIS 通过测量电极 - 电解质界面的阻抗来分析生物分子的吸附、反应和相互作用。当生物分子在电极表面发生吸附或反应时，会改变电极表面的电荷分布和离子传输，从而导致阻抗的变化。通过分析阻抗谱的特征参数，可以获取生物分子的浓度、结合常数和反应动力学等信息。EIS 在生物传感器、药物筛选和细胞表面受体研究等方面有广泛应用。
   （2）电位分析法（Potentiometry）
   电位分析法通过测量电极电位与溶液中分析物浓度之间的关系来进行定量分析。离子选择性电极是电位分析法中常用的传感器，它可以选择性地响应特定离子的浓度变化。例如，在生物体内，钾离子、钠离子和钙离子等的浓度对于细胞的生理功能至关重要，电位分析法可以用于监测这些离子的浓度变化，从而了解细胞的代谢和信号转导过程。

3. 力学测量技术
   （1）原子力显微镜（Atomic Force Microscopy，AFM）
   AFM 是一种基于扫描探针技术的高分辨率显微镜。它通过检测探针与样本表面之间的相互作用力来绘制样本的表面形貌和力学性质。除了形貌成像外，AFM 还可以用于测量生物分子的弹性模量、粘性和表面电荷等力学参数。在生命科学中，AFM 被广泛应用于研究蛋白质、核酸和细胞表面结构等。
   （2）光镊技术（Optical Tweezers）
   光镊技术利用激光束对微小物体产生的梯度力来实现对生物分子和细胞的操纵和测量。通过测量光镊对生物分子施加的力，可以研究生物分子的力学性质、分子间相互作用和细胞内的生物过程。例如，光镊可以用于测量 DNA 的弹性、蛋白质的折叠和 unfolding 过程以及细胞的迁移和牵引力等。

1. 细胞结构和形态分析
   AFM 可以在纳米尺度上对细胞表面的形貌进行高分辨率成像，揭示细胞表面的微结构、细胞器的分布以及细胞与细胞外基质的相互作用。拉曼光谱和红外光谱可以提供细胞内生物分子的化学组成和结构信息，帮助研究细胞的分化、凋亡和病变过程中细胞结构的变化。

2. 细胞代谢监测
   电化学技术可以实时监测细胞外液中氧气、葡萄糖、乳酸等代谢物的浓度变化，反映细胞的代谢状态。通过将细胞培养在微电极阵列上，可以同时监测多个细胞的代谢活动，为研究细胞群体行为和药物对细胞代谢的影响提供了有力手段。

3. 细胞信号转导研究
   EIS 可以用于检测细胞表面受体与配体的结合过程，以及由此引发的细胞内信号转导事件。光镊技术可以通过操纵细胞内的细胞器或生物分子，研究它们在细胞信号转导中的作用。无标记分析技术为深入理解细胞信号转导的分子机制提供了新的方法。

1. 蛋白质结构分析
   拉曼光谱和红外光谱可以提供关于蛋白质二级结构（如 α - 螺旋、β - 折叠和无规卷曲）的信息。通过分析光谱特征峰的位置和强度，可以监测蛋白质在不同条件下（如温度、pH 值、溶剂环境）的结构变化。AFM 可以直接观察蛋白质分子的形貌和结构，甚至可以在单分子水平上研究蛋白质的折叠和 unfolding 过程。

2. 蛋白质 - 蛋白质相互作用研究
   光镊技术可以测量蛋白质分子之间的相互作用力，确定它们的结合常数和结合位点。EIS 可以检测蛋白质在电极表面的吸附和相互作用，为研究蛋白质 - 蛋白质相互作用提供了一种非侵入性的方法。无标记分析技术有助于揭示蛋白质相互作用网络在生命活动中的重要作用。

3. 蛋白质功能研究
   通过监测蛋白质在催化反应过程中的物理化学性质变化，在企业商城可以找到纽荷尔显微镜如拉曼光谱的变化或电化学信号的改变，可以深入了解蛋白质的催化机制和功能。此外，无标记分析技术还可以用于研究蛋白质与其他生物分子（如核酸、小分子化合物）的相互作用，以及这些相互作用对蛋白质功能的影响。

1. 核酸结构和构象研究
   拉曼光谱和红外光谱可以用于研究核酸的碱基配对、双螺旋结构和高级结构。通过分析光谱特征，可以了解核酸在不同条件下（如离子强度、温度）的结构变化。AFM 可以直接观察核酸分子的形貌和结构，为研究核酸的折叠和组装过程提供了直观的证据。

2. 核酸 - 蛋白质相互作用研究
   EIS 可以检测核酸与蛋白质在电极表面的结合过程，以及由此引起的电极表面电荷和阻抗的变化。光镊技术可以用于操纵核酸分子，研究核酸 - 蛋白质复合物的力学性质和相互作用。无标记分析技术有助于揭示基因表达调控、DNA 复制和修复等过程中核酸 - 蛋白质相互作用的分子机制。

3. 基因检测和疾病诊断
   无标记分析技术在基因检测和疾病诊断方面也具有潜在的应用价值。例如，拉曼光谱可以区分正常细胞和癌细胞的核酸特征，为癌症的早期诊断提供了一种新的方法。电化学技术可以检测特定基因序列的存在和突变，为遗传性疾病的诊断提供了快速、灵敏的检测手段。

1. 药物筛选
   EIS 和光镊技术等无标记分析技术可以用于高通量药物筛选。通过检测药物与生物靶点（如细胞表面受体、酶）的相互作用，快速筛选出具有潜在活性的药物分子。与传统的药物筛选方法相比，无标记分析技术具有更高的灵敏度和特异性，能够减少假阳性和假阴性结果。

2. 药物作用机制研究
   拉曼光谱、红外光谱和电化学技术等可以实时监测药物与生物分子相互作用过程中的化学和结构变化，揭示药物的作用机制。例如，通过分析药物处理后细胞或蛋白质的光谱变化，可以了解药物对细胞代谢、蛋白质结构和功能的影响，为药物的优化和开发提供依据。

3. 药物毒性评估
   无标记分析技术可以用于评估药物对细胞和生物分子的毒性。通过监测细胞的代谢活动、生物分子的结构和功能变化等，可以早期发现药物的潜在毒性，为药物的安全性评价提供重要信息。

1. 保持生物样本的自然状态
   无标记分析技术不需要对生物样本进行标记，避免了标记物可能对生物分子结构和功能的干扰，能够更真实地反映生物样本的化学和结构信息。

2. 高灵敏度和特异性
   许多无标记分析技术具有很高的灵敏度和特异性，能够检测到低浓度的生物分子和微小的结构变化。例如，拉曼光谱可以检测到单个细胞内的生物分子变化，电化学技术可以检测到皮摩尔级别的生物分子浓度。

3. 实时动态监测
   无标记分析技术可以实时、动态地监测生物分子的变化过程，为研究生命活动的动态过程提供了有力手段。例如，光镊技术可以实时测量生物分子的力学性质变化，电化学技术可以实时监测细胞代谢过程中的物质浓度变化。

4. 多参数分析
   一些无标记分析技术可以同时获取多个参数的信息，如光谱学技术可以同时提供生物分子的化学组成和结构信息，力学测量技术可以同时测量生物分子的弹性、粘性和表面电荷等参数。这种多参数分析有助于更全面地了解生物分子的性质和功能。

1. 数据解析的复杂性
   无标记分析技术获得的数据往往比较复杂，需要复杂的数据分析方法和专业知识来提取有用信息。例如，拉曼光谱和红外光谱的谱峰重叠严重，需要使用化学计量学方法进行解谱和分析。

2. 技术的局限性
   每种无标记分析技术都有其自身的局限性。例如，光谱学技术的检测深度有限，对于深层组织或细胞内的生物分子检测较为困难；电化学技术容易受到干扰物质的影响，导致检测结果的准确性下降。

3. 仪器设备的成本和复杂性
   一些无标记分析技术需要昂贵的仪器设备和专业的操作人员，这限制了其在一些实验室和临床中的广泛应用。例如，AFM 和光镊技术的仪器设备价格较高，操作和维护也较为复杂。

4. 生物样本的复杂性
   生物样本通常具有高度的复杂性和异质性，这给无标记分析技术的应用带来了一定的困难。例如，细胞和组织样本中含有多种生物分子，它们之间的相互作用会影响检测结果的准确性。