拉曼光谱是研究生物大分子的有力手段，由于水的拉曼光谱很弱、谱图又很简单，便携式激光拉曼光谱仪采购，故拉曼光谱可以在接近自然状态、活性状态下来研究生物大分子的结构及其变化。拉曼光谱在蛋白质二级结构的研究、dna和---物分子间的作用、视紫红质在光循环中的结构变化、操作中的钙化沉积和红细胞膜的等研究中的应用均有文献---。利用ft-raman消除生物大分子荧光干扰等，有许多成功的示例。
20世纪90年始，便携式激光拉曼光谱仪价格，一种称为全息陷波片(notchfilter)的全息布拉格衍射滤波器被引入拉曼光谱系统，它可以在抑制瑞利散射线的同时提高拉曼信号的检测灵敏度。另外，全息陷波片配合单色仪以及小型激光器使拉曼谱仪实现小型化。拉曼光谱发展到现在，配备共焦显微镜系统的拉曼光谱仪能探测到的微区分辨率为1～2μm，可进行分子成分和结构的微区分析。联合超快激发光源和时问分辨技术的拉曼系统可实现纳秒、皮秒和飞秒的时间分辨拉曼光谱，可以用来研究原子、分子的瞬态动力学过程。此外，拉曼显微图像技术、近场拉曼技术、结合扫描电镜的拉曼系统等---拓展了拉曼光谱技术在微纳尺度的应用空间。
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