Мультимодальная нелинейная гиперспектральная химическая визуализация с использованием линейно-сканирующей колебательной суммарной частотной генерации микроскопии

Мы стремимся исследовать мезоскопически гетерогенные самоорганизующиеся образцы, такие как биологические ткани, чтобы выявить их химический состав и молекулярное расположение. Мы исследуем, как микроскопическое расположение и мезоскопическая морфология этих собственных материалов связаны с их микроскопическими свойствами. Благодаря достижениям в области объективов микроскопов с высокой числовой апертурой и отражательными объективами, мы, как и другие, продемонстрировали колебательный суммарно-частотный генерирующий микроскоп с разрешением в один квадратный микрон, который может одновременно записывать изображения мягких материалов, а также пространственно разрешать спектральные изображения, формируя так называемые гиперспектральные изображения.

Гиперспектральная визуализация регистрирует экспериментальные данные в нескольких измерениях, два в пространстве, одно по частоте и, возможно, одно во времени. Однако быстрый сбор, хранение и анализ таких больших данных для максимального использования информации остается сложной задачей. Выборка изображения только для сбора полезных данных также является сложной задачей.

Разработав более быструю технологию линейного сканирования, мы смогли сократить время сбора данных в 100 раз. Кроме того, микроскоп совместим с генерацией суммарной частоты (SFG), генерацией второй гармоники (SHG), а также с широкоугольной визуализацией. Мультимодальная визуализация позволяет быстро исследовать образцы с помощью оптической визуализации и коррелировать различные методы изображения.

Визуализация ГВГ помогает оптическому методу нашего метода, но без спектральной разрешающей способности широко используется в биофизике. Наш микроскоп SFG теперь сможет предоставить мощную информацию на молекулярном уровне, которая в настоящее время отсутствует в биофизических исследованиях мягких тканей.