AF NWO uygulamalı bilim bölümüdür Hollandalı Teknoloji Vakfı STW, ve Ekonomik İşler Bakanlığı Teknoloji Programı tarafından desteklenmektedir. (STW OTP 11114).

<img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51847/51847fig1highres.jpg" width="500" /> Şekil 1.. Çözünme kurulum ile içsel akışı ile CARS mikroskop kurulum gösteren şematik. Bu rakam Fussell ark 13 modifiye edilmiştir. 1.. Sistem Başlatma <ol><li> 1.064 nm ARABALAR lazer darbeli 20 İcra Komitesinin açın ve lazer (yaklaşık 1,5 saat)-ısınmak için izin verir. </li><li> Döteryum lamba UV ışık kaynağı açın ve (yaklaşık 10 dk)-ısınmak için izin verir. </li><li> &quot;Açmak&quot; için deklanşör düğmesini ayarlayarak döteryum lamba UV ışık kaynağına deklanşörü açın. </li><li> Mikroskop kontrol bilgisayarı açın ve mikroskop kontrol yazılımı açın. </li><li> UV spektrometre PC&#39;de açmak ve spektrometre kontrol yazılımı açın. </li></ol> 2. Microscope Kur <ol><li> İstediğiniz mikroskop hedefi seçin. Bu çalışmada sunulan sonuçlar elde etmek için bir 20X/0.5 NA objektif kullanın. </li><li> Uyarma lazerler iletmek ve CARS sinyalini yansıtmak için filtre seti taret filtreleri ayarlayın. Bu çalışmada gösterilen sonuçları çoğaltmak için 775 nm uzun geçiş dikroik ayna ve 650 nm bant geçiren 40 nm filtre seçin. </li><li> ARABALAR istenmeyen ışık sinyal ve filtre iletmek photomultiplier tüp (PMT) dedektör önüne uygun filtreler yerleştirin. Bu çalışmada yapılan deneyler çoğaltmak için 750 nm kısa-pass filtre ve 650 nm bant geçiren 40 nm filtre ile ışık filtre. </li></ol> 3.. Sistem Test <ol><li> Boru yapılan önceki sıvı temizlemek için Z-şekilli UV akış hücresi içinden bir kaç dakika için peristaltik pompa ve pompa çözünme ortamı açın. </li><li> 2 dakika içinde pompalanır çözünme ortamının miktarı tartılarak pompanın akış hızını belirler. Pompa hızı un ayarlayıntil istenen akış hızı ulaşılır. Bu çalışmada rapor edilen sonuçları elde etmek için 5 ml / dk &#39;lık bir akış hızında erime araç pompası. </li></ol> 4. UV Feshi Ölçüm <ol><li> UV spektrometre kontrol yazılımı olarak, &quot;Dosya&quot; menüsünü tıklatın mevcut tüm spektrometrelerin listeleyen bir pencere açmak için &quot;Yeni absorbans ölçümü&quot; tıklayın. </li><li> Doğru UV spektrometre üzerine tıklatın ve sonra veri toplama parametrelerini görüntüleyen bir pencere açmak için &quot;İleri&quot; butonuna tıklayınız. </li><li> Entegrasyon zaman ve spektral ortalamasını hem tanımlayın. Bu çalışmada gösterilen sonuçları çoğaltmak için 200 ortalamaları ile 150 ms bir entegrasyon süresini seçin. </li><li> Referans spektrumu kaydetmek için kullanılan ekrana getirmek için &quot;Next&quot; düğmesini tıklayın. </li><li> Bir referans spektrumu kaydetmek için sarı bir ampul gibi görünen butonuna tıklayın. Bu ölçüm sırasında sürekli çözünme ortamı Pompa. </li><li> &quot;Kapalı&quot; anahtarını ayarlayarak döteryum lamba UV ışık kaynağına deklanşörü kapatın. </li><li> Karanlık spektrum kaydetmek için kullanılan ekrana getirmek için &quot;Next&quot; düğmesini tıklayın. </li><li> Karanlık bir spektrum kaydetmek için bir gri ampul gibi görünen butonuna tıklayın. Bu ölçüm sırasında sürekli çözünme ortamı Pompa. </li><li> UV absorbans ölçümleri başlamak için &quot;Finish&quot; yazan butona tıklayın. </li></ol> 5.. ARABALAR Feshi video <ol><li> Bir &quot;XYT&quot; ölçümü seçer butonuna CARS mikroskop kontrol yazılımı tıklamayla. </li><li> Açılan kutusunu tıklatın ve piksel görüntü boyutunu seçin. Bu çalışmada bildirilen görüntüleri çoğaltmak 512 x 512 piksel görüntü boyutunu seçin. </li><li> &quot;Hızlı&quot;, &quot;orta&quot;, ya da &quot;yavaş&quot; konumuna birine görüntüleme hızı sürgüsünü sürükleyin. Ulaşmak için hızlı tarama hızı (görüntü başına 1.12 sn) kullanınBu çalışmada gösterilen sonuçları. </li><li> Yakınlaştırma seviyesini ayarlamak için &quot;zoom&quot; etiketli okları tıklatın. Görünüm bu sonuçlar için kullanılan (350 x 350 mikron) ve zoom ve alan seviyesini çoğaltmak için &quot;2x&quot; zoom seçin. </li><li> Açılan kutusunu tıklatın ve kullanılan hedefi seçin. </li><li> Giriş kutusuna tıklayın ve (deney uzunluğuna bağlı olarak) CARS çözünme video için gerekli kare miktarını yazın. Bu çalışmada gösterilen sonuçları üretmek için 900 çerçeve kayıt ile yaklaşık 15 dakika boyunca erimesini Davranış. </li></ol> 6.. ARABALAR Dalgaboyu Tuning <ol><li> Optik parametrik osilatör arzu edilen Raman frekansta maksimum Lazer çıkışı ulaşana kadar (OPO) kontrol, sıcaklık, piezo konum ve Lyot filtre konum olarak OPO arasında ayarları kullanarak. 2.960 cm -1 Bu makalede sunulan gibi aynı sonuçları kaydetmek için nağme OPO. </li></ol> 7. Feshi Deney<ol><li> Özel numune tutucu içine bir tablet yerleştirin inşa ARABALAR, akış hücresinin numune tutucu sızıntıyı önlemek için sıkıca kapalı vida. </li><li> CARS borularını takın CARS çözünme ortamı ve peristaltik pompa içeren beher akış hücresinin bağlayan akış hücresinin. </li><li> Mikroskop sahnede bir tablet içeren CARS akış hücresi yerleştirin. </li><li> ARAÇLAR hücre çözünme ortamı beher, peristaltik pompa, Z-şekilli UV akış hücresi ve atık toplama beher bağlı akış kontrol edin. </li><li> Sürekli tarama modunda mikroskop sistemi taramaya başlamak için &quot;XY tekrar&quot; düğmesini tıklayın. </li><li> Tabletin yüzey mikroskop kontrol bilgisayar ekranında görüş alanında kadar amaç taşıyarak mikroskop odağı ayarlayın. </li><li> &quot;PMT&quot; etiketli mikroskop kontrol yazılımı sürgünün üzerine tıklayın. Kadar PMT gerilimi artan / azalan tarafından dedektör hassasiyetini ayarlayıntatmin edici bir resim (çok koyu ne de doymuş ne) ekranda görünür. NOT: Yüksek gerilim kullanarak PMT&#39;yi aşırı dikkat edin. Bu iş için, biz 600 V civarında bir PMT gerilim kullanılır ama bu kullanılan PMT bağlı olarak değişebilir. </li><li> Sürekli taramayı durdurmak için mikroskop kontrol yazılımı &quot;Durdur&quot; düğmesini tıklayın. </li><li> Aynı anda (veya mümkün olduğunca birbirine yakın) çözünme ortamı pompalama başlatmak, tek bir XYT tarama kayıt başlatmak ve UV absorbans spektrumları toplamaya başlar. </li><li> Çözünme Deney sırasında, video kayıt izlemek ve elle tablet odak sürekli olmasını sağlamak için mikroskop odağı ayarlayın. </li></ol> 8. Mesaj Feshi <ol><li> Kapatarak peristaltik pompayı durdurun. </li><li> &quot;Dosya&quot; menüsünü tıklatın ve sonra bir video olarak XYT taramayı kaydetmek için mikroskop kontrol yazılımı tıklayıp &quot;video olarak kaydet&quot;. </li><li> &quot;Dosya&quot; menüsüne tıklayın, ardından &quot;Kaydet &quot;ve ardından&quot; UV absorpsiyon spektrumları koleksiyonu durdurmak için spektrometre kontrol yazılımı Durdur Export &quot;. </li><li> CARS mikroskop aşamasında gelen akış hücresinin ve CARS akış hücresinden tablet kaldırın. </li><li> CARS su ve etanol kullanılarak akış hücresinin yıkayın ve sonra kağıt mendil kullanarak kurutun. </li></ol>

<ol>
	<li>Ku, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+the+Biopharmaceutical+Classification+System+in+Early+Drug+Development.">Use of the Biopharmaceutical Classification System in Early Drug Development.</a> The AAPS Journal. 10, 208-212 (2008).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+United+States+Pharmacopeia.">The United States Pharmacopeia.</a> United States Pharmacopeial Convention 32nd ed. , 1-8 (2009).</li><li>Florence, A. J., Johnston, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applications+of+ATR+UV/vis+spectroscopy+in+physical+form+characterisation+of+pharmaceuticals.">Applications of ATR UV/vis spectroscopy in physical form characterisation of pharmaceuticals.</a> Spectrosc. Eur. 4, (2004).</li><li>Aaltonen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+measurement+of+solvent-mediated+phase+transformations+during+dissolution+testing.">In situ measurement of solvent-mediated phase transformations during dissolution testing.</a> J. Pharm. Sci. 95, 2730-2737 (2006).</li><li>Savolainen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Better+understanding+of+dissolution+behaviour+of+amorphous+drugs+by+in+situ+solid-state+analysis+using+Raman+spectroscopy.">Better understanding of dissolution behaviour of amorphous drugs by in situ solid-state analysis using Raman spectroscopy.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 71, 71-79 (2009).</li><li>Slipchenko, M. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibrational+imaging+of+tablets+by+epi-detected+stimulated+Raman+scattering+microscopy.">Vibrational imaging of tablets by epi-detected stimulated Raman scattering microscopy.</a> Analyst. 135, 2613-2619 (2010).</li><li>Parekh, S. H., Lee, Y. J., Aamer, K. A., Cicerone, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-Free+Cellular+Imaging+by+Broadband+Coherent+Anti-Stokes+Raman+Scattering+Microscopy.">Label-Free Cellular Imaging by Broadband Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy.</a> Biophys. J. 99, 2695-2704 (2010).</li><li>Kang, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Situ+Visualization+of+Paclitaxel+Distribution+and+Release+by+Coherent+Anti-Stokes+Raman+Scattering+Microscopy.">In Situ Visualization of Paclitaxel Distribution and Release by Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy.</a> Anal. Chem. 78, 8036-8043 (2006).</li><li>Kang, E., Robinson, J., Park, K., Cheng, J. -. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paclitaxel+distribution+in+poly(ethylene+glycol)/poly(lactide-co-glycolic+acid)+blends+and+its+release+visualized+by+coherent+anti-Stokes+Raman+scattering+microscopy.">Paclitaxel distribution in poly(ethylene glycol)/poly(lactide-co-glycolic acid) blends and its release visualized by coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy.</a> J. Controlled Release. 122, 261-268 (2007).</li><li>Kang, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+coherent+anti-stokes+Raman+scattering+microscopy+to+image+the+changes+in+a+paclitaxel-poly(styrene-b-isobutylene-b-styrene)+matrix+pre-+and+post-drug+elution.">Application of coherent anti-stokes Raman scattering microscopy to image the changes in a paclitaxel-poly(styrene-b-isobutylene-b-styrene) matrix pre- and post-drug elution.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part A. 87A, 913-920 (2008).</li><li>Jurna, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+anti-Stokes+Raman+scattering+microscopy+to+monitor+drug+dissolution+in+different+oral+pharmaceutical+tablets.">Coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy to monitor drug dissolution in different oral pharmaceutical tablets.</a> Journal of Innovative Optical Health Sciences. 2, 37-43 (2009).</li><li>Windbergs, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemical+Imaging+of+Oral+Solid+Dosage+Forms+and+Changes+upon+Dissolution+Using+Coherent+Anti-Stokes+Raman+Scattering+Microscopy.">Chemical Imaging of Oral Solid Dosage Forms and Changes upon Dissolution Using Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy.</a> Anal. Chem. 81, 2085-2091 (2009).</li><li>Fussell, A., Garbacik, E., Offerhaus, H., Kleinebudde, P., Strachan, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+dissolution+analysis+using+coherent+anti-Stokes+Raman+scattering+(CARS)+and+hyperspectral+CARS+microscopy.">In situ dissolution analysis using coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) and hyperspectral CARS microscopy.</a> European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 85, 1141-1147 (2013).</li><li>Lua, Y. -. Y., Cao, X., Rohrs, B. R., Aldrich, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+Characterizations+of+Spin-Coated+Films+of+Ethylcellulose+and+Hydroxypropyl+Methylcellulose+Blends.+.">Surface Characterizations of Spin-Coated Films of Ethylcellulose and Hydroxypropyl Methylcellulose Blends. .</a> Langmuir. 23, 4286-4292 (2007).</li><li>Skoog, F. J., Holler, S. R., Crouch, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principles of Instrument analysis. 6 ed. , (2007).</li><li>Rodr&#237;guez-Hornedo, N., Lechuga-Ballesteros, D., Hsiu-Jean, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+transition+and+heterogeneous/epitaxial+nucleation+of+hydrated+and+anhydrous+theophylline+crystals.">Phase transition and heterogeneous/epitaxial nucleation of hydrated and anhydrous theophylline crystals.</a> Int. J. Pharm. 85, 149-162 (1992).</li></ol>

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

When performing CARS microscopic dissolution experiments there are a few critical aspects that need to be monitored during the experiment. Firstly, introducing the dissolution medium to the CARS flow cell causes the focus to move. This means that the image is immediately lost and it takes a few microns of objective adjustment to find the surface again. Secondly, there is risk of liquid leakage from the CARS flow cell if the glass cover breaks during the experiment. This can potentially cause liquid damage to the optics, so it is important to listen for any cracking sound that could mean the glass has broken. Finally, there is also a small chance that the piping can become blocked due to particulate matter in the system during the experiment, this can be seen as a sudden unusual change in the UV spectra and also through periodically checking the flow during the experiment.
Particulate blockage of the piping is mainly an issue with tablets that have been designed to disintegrate during dissolution. This is one of the limitations for this technique as this system requires the surface of the tablet to remain intact throughout the dissolution to allow imaging. In addition to disintegrating tablets, it is currently not possible to image tablets that are designed to swell during dissolution as this can lead to breakage of the CARS flow cell.
Imaging tablets during dissolution provides a greater understanding of what is occurring on the surface of a dissolving tablet. Conventional pharmaceutical dissolution methods focus only on the drug content dissolved in the dissolution medium which can identify whether the tablet passes or fails the required standard. However, in the case of a failed test it is difficult to determine what caused the failure. The case of a failed dissolution test is potentially where in situ dissolution analysis using CARS microscopy can provide answers.
Future applications for in situ dissolution analysis using CARS microscopy could include investigations using more complicated tablets containing more than one drug or excipient, in particular non-swelling sustained or controlled release dosage forms during formulation development. Additionally, it could be possible to investigate samples using biorelevant dissolution media creating conditions more closely related to in vivo. 
In conclusion, this work shows that CARS microscopy is capable of rapid chemically specific imaging based on Raman vibrational frequencies allowing selective imaging of the drug in a tablet containing both drug and excipient. Additionally, CARS microscopy combined with inline UV absorption spectroscopy is a powerful tool capable of monitoring the surface of tablets undergoing dissolution and correlating surface changes seen using CARS with changes in dissolution rate.

Tabletler ve kapsüller gibi oral farmasötik dozaj formlarının geliştirilmesi sırasında çözünme testi güçlü bir vurgu bulunmaktadır. Oral dozaj formları, terapötik etki için absorbe edilmeden önce çözünmesi gerekmektedir. Az çözünen ilaçlar genellikle 1 çözünme testleri, özellikle önemli kılan yeterli konsantrasyona ulaşmasını sorunları var. Farmakope erime yöntemler, genellikle erime analizi için kullanılmıştır. Çoğu durumda, bu daha sonra çözünme ortamı akan bir kabın içine yerleştirilen bir tablet veya kapsül gibi bir ilaç hazırlanması gerekir. Çözünmüş ilaç konsantrasyonu daha sonra, UV soğurma spektroskopisi 2 gibi standart spektroskopik teknik kullanılarak çözünme ortamının örnekleri analiz edilerek belirlenir. Bu geleneksel farmasötik çözünme metotları, numunenin doğrudan analizi veya dozaj formunun çözünme yüzeyinde meydana olabilecek herhangi bir değişiklik sağlamaz.Çözünme esnasında numunenin doğrudan analizi dağılan dozaj formu hakkında daha fazla bilgi sağlamak ve potansiyel çözünme testi yetmezliğine neden sorunları tespit edebilir. Eriyen dozaj formlar doğrudan analizi erime sürecini izleme yeteneğine sahip olan in situ analitik tekniklerin kullanımını gerektirir. Çözünme esnasında in situ kaydetmek için analitik teknik çözünme ortamının mevcudiyetinde etkilenebilir olmamalıdır ve güvenilir bir teknik saniye sırayla dağılan dozaj formuna değişiklikleri ölçmek için bir yüksek zamansal çözülmesi gerekmektedir. Zayıflatılmış toplam yansıtıcılık UV spektroskopisi çözünme esnasında değişiklikleri ölçmek için uygun olduğu gösterilmiştir, ancak görüntüleme teknikleri 3 tarafından sunulan uzaysal çözünürlüğü yoksun olmuştur. , Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve spontan Raman haritalama gibi geleneksel ilaç görüntüleme teknikleri kullanımını engelleyen sınırlayıcı faktörler var hem defesih için-situ. SEM görüntüleme farmasötik dozaj formlarının yüzeyini görüntüleme yeteneğine sahip yüksek-çözünürlüklü hızlı görüntüleme tekniğidir. Bununla birlikte, genel olarak görüntüleme SEM vakum koşulları altında gerçekleştirilebilir ve in situ çözünme görüntüleme için uygun olmayan hale örnek kaplama gerektirir. Bir hücre içinden akışı ve UV-akış emme spektroskopisi ile birlikte fiber bağlanmış kendiliğinden Raman spektroskopisi, teofilin 4, karbamazepin ve indometasin 5 de dahil olmak üzere, çözünme esnasında in situ çeşitli ilaç sistemleri izlemek için gerçekleştirilmiştir. Raman spektroskopisi dağılması sırasında meydana gelen yüzey değişiklikleri belirleme yeteneğine sahip ama yüzey değişiklikleri meydana nerede hakkında hiçbir mekansal bilgi verdi. Spontan Raman eşleme Raman spektrumunu kullanır ve numunenin yüzeyi ilgili uzamsal bilgiler sağlar, ancak görüntü alma, görüntü alanına bağlı olarak saat dakika sırasına alırİn situ erime görüntülemede için uygun değildir. Tutarlı bir anti-Stokes Raman saçılması (CARS) mikroskopi hızlı bir görüntüleme tekniği ve inline UV absorpsiyon spektroskopisi ile birlikte, bize yerinde çözünme analizi yapabilen bir teknik geliştirmek için izin olmasıdır. OTOMOBİL mikroskopi in situ çözünme analizlerinde için uygun bir teknik yapma çözünme ortamının mevcudiyetinde etkilenmeyen hızlı kimyasal seçici görüntü sağlar. OTOMOBİL teknikleri lazerlerin darbe süresine göre iki gruba kabaca ayrılır; bir dar ARABALAR (pikosaniyelik lazerlerin) ve diğer varlık genişbant ARABALAR (femtosaniye lazerlerin) olmak. Tipik OTOMOBİL mikroskop sistemi iki darbeli lazer kaynakları ve bir ters mikroskop oluşur. OTOMOBİL bir sinyal üretmek için, darbeli lazer biri ayarlanabilir olması gerekir böylece bir Raman titreşim eşleşen iki lazerler arasında bir frekans farkı yoktur. Ek olarak,iki lazer aynı zamanda numunenin aynı bölgede gelen iki lazerler gelen darbeleri ile, boşluk (mekansal) ve zaman (geçici) içinde üst üste gerekmektedir. Raman titreşimler kimyasal özeldir ve OTOMOBİL sinyali sadece mikroskop odak hacmi içinde oluşturulur gibi, arabalar mikroskopi aşağı kırılma sınırına çözünürlüğe sahip kimyasal olarak seçici görüntüleme yeteneğine sahiptir. Tek bir Raman titreşim modunu kullanarak Darbant ARABALAR mikroskopi spontan Raman haritalama teknikleri 6 ayına göre yaklaşık 100x daha hızlı görüntüleme sağlar. Daha geniş bir spektral aralıkta bant ARABALAR mikroskobu görüntüleri (600-3,200 cm -1 vs ~ 4 cm -1) ama (bir (10 cm -1 vs ~ 4 cm -1 civarında) daha düşük spektral çözünürlüğü ve yavaş görüntüleme hızı 50 msn / pixel vs ~ 5 mikro saniye olduğu / piksel) dar OTOMOBİLLER mikroskopi 7&#39;ye kıyasla. Darbant ARABALAR mikroskopi görüntü dru için kullanılır olmuşturBazı ilaç sistemlerinden g bırakma. Farmasötik formülasyonların alanında, Kang ve diğ. 8-10 görüntülenmiş ilaç yüklü polimer filmler. Başlangıçta statik çözünme ortamından, ilaç salınmasına ait görüntüleme izledi yüklenen ilaç dağılımını görüntülenmiş. Jurna et al. 11 ve Windbergs et al. 12, bir adım ileri gitmiş ve dinamik bir çözünme ortamı kullanılarak ilaç çözülmesini görüntüleme ve ardından lipid dozaj formlarında teofilin dağılım ilk olarak görüntüsü. Biz aynı anda UV absorpsiyon spektroskopisi ile çözünmüş ilaç konsantrasyonunu kaydederken dar ARABALAR mikroskobu ile çözülmesini geçiren tablet üzerinde yüzey değişiklikleri izlemek için yeni bir analitik yöntem geliştirdik. Biz, etil selüloz, çözünme ortamı olarak su ile birlikte çözünmeye geçiren Model ilaç teofilin içeren bu yöntem, görüntüleme tablet kullanımını göstermektedir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="827">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:219px;">Name of the Material/Equipment</td>
			<td style="width:139px;">Company</td>
			<td style="width:99px;">Catlog number</td>
			<td style="width:189px;">Comments/Description</td>
			<td style="width:183px;">Website</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Paladin 1064nm laser</td>
			<td>Coherent&#160;</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Prototype model not for sale</td>
			<td><a href="http://www.coherent.com/">http://www.coherent.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Levante Emerald Optical parametric oscillator</td>
			<td>APE Berlin</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.ape-berlin.de/en/products/levante/levante-emerald-opo#block-views-products-block-1">http://www.ape-berlin.de/en/products/levante/levante-emerald-opo#block-views-products-block-1</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">IX 71 Microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.olympusamerica.com/seg_section/product.asp?product=1023">http://www.olympusamerica.com/seg_section/product.asp?product=1023</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Fluoview 300 scanning unit</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>http://www.olympusamerica.com/seg_section/seg_product_print.asp?product=133</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Photon multiplier tube R3896</td>
			<td>Hamamatsu</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="https://www.hamamatsu.com/jp/en/R3896.html">https://www.hamamatsu.com/jp/en/R3896.html</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Free standing optics / filters</td>
			<td>Thorlabs and Chroma</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.chroma.com/">http://www.chroma.com/</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;"></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.thorlabs.de/index.cfm?">http://www.thorlabs.de/index.cfm?</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Reglo peristaltic pump</td>
			<td>ISMATEC</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.ismatec.com/int_e/pumps/t_reglo/reglo.htm">http://www.ismatec.com/int_e/pumps/t_reglo/reglo.htm</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">USB2000+ spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.oceanoptics.com/products/usb2000+.asp">http://www.oceanoptics.com/products/usb2000+.asp</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">DT-MINI-2-GS light source</td>
			<td>Ocean Optics</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.oceanoptics.com/Products/dtmini.asp">http://www.oceanoptics.com/Products/dtmini.asp</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">FIA-Z-SMA-TEF Z shaped flow cell</td>
			<td>Ocean Optics</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.oceanoptics.com/Products/fiazsmaflowcells.asp">http://www.oceanoptics.com/Products/fiazsmaflowcells.asp</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">QP400-2-SR-BX optical fiber</td>
			<td>Ocean Optics</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.oceanoptics.com/Products/premgradesol.asp">http://www.oceanoptics.com/Products/premgradesol.asp</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Plastic piping</td>
			<td>ISMATEC</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.ismatec.com/int_e/tubing/misc/tubing_home.htm">http://www.ismatec.com/int_e/tubing/misc/tubing_home.htm&#160;</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">CARS dissolution tablet flow cell</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td colspan="2">Homebuilt at university - designed to hold 12mm diameter, 3mm thick tablets. The flowcell has a channel depth of around 0.5mm.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Glass beakers</td>
			<td>VWR</td>
			<td>D108980</td>
			<td></td>
			<td><a href="https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?product_id=4537423">https://us.vwr.com/store/catalog/product.jsp?product_id=4537423</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Theophylline anhydrate</td>
			<td>BASF</td>
			<td>30058079</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.basf.com/group/corporate/en/brand/THEOPHYLLINE">http://www.basf.com/group/corporate/en/brand/THEOPHYLLINE</a></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">ethylcellulose</td>
			<td>Colorcon</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.colorcon.com/products-formulation/all-products/film-coatings/sustained-release/ethocel">http://www.colorcon.com/products-formulation/all-products/film-coatings/sustained-release/ethocel&#160;</a></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

coherent anti-stokes raman scattering (cars) microscopy visualizes pharmaceutical tablets during dissolution

Geleneksel ilaç çözünme testleri, çözünme ortamı içinde ilaç içeriğinin ölçülmesi ile, zaman içinde çözülmüş ilaç miktarını belirler. Bu yöntem, çözünen tablet yüzeyinde ne olduğu hakkında çok az doğrudan bilgi sağlar. Tablet bileşimi ve yüzey yapısı, çözünme esnasında değiştirebilir gibi, çözünme testi sırasında onu izlemek için gereklidir. UV soğurma spektroskopisi aynı zamanda teofilin anhidrat ve etil selüloz,% 50 karışımı içeren tabletler için çözülmüş ilaç konsantrasyonunun satır analiz sağlamaktadır sırasında bu çalışmada, tutarlı bir anti-Stokes Raman saçılma mikroskobu çözünmesi esnasında görüntü tabletlerin yüzey için kullanılır. Ölçümler, in situ OTOMOBİL mikroskopla etil selüloz varlığında seçici olarak teofilin görüntüleme yeteneğine sahip olduğunu göstermiştir. Buna ek olarak, teofilin anhidrat iğne şeklindeki ağlama ile, çözünme esnasında teofilin monohidrata dönüştürülebilirçözünme esnasında tablet yüzeyi üzerinde büyüyen Stals. Akan çözünme ortamına ilacın düşük maruz kalma ile birlikte monohidrata teofilin anhidrat dönüşüm azalmış, çözünme oranları ile sonuçlandı. Sonuçlarımız, in situ OTOMOBİL mikroskopisinde inline UV emme spektroskopisi ile birlikte göstermektedir farmasötik bir tablet çözünme izlenmesi ve erime oranındaki değişiklikler, yüzey değişiklikleri korelasyon yeteneğine sahiptir.

ARAÇLAR kullanılarak in situ çözünme analizlerinde mikroskobu tabletler (12 mm çap, düz-yüzlü) çözünme ortamı olarak 5 ml damıtılmış su ile pompalanan Model ilaç teofilin anhidrat ve etil selüloz / dak &#39;lık bir 50:50 karışımını içeren üzerinde yürütülmüştür. ARAÇLAR görsel (512 x 512 piksel) 2960 cm-1 çözünme deney süresince tablet içindeki teofilin içerik için seçicidir. Şekil 2 çözünme video çerçeveleri seçilmiş Şekil Raman titreşim frekansı, her 1.12 saniye toplanmıştır. Çözünmenin başlangıcından (Şekil 2, zaman 0 saniye) de, tabletin teofilin içeriğini gösteren yeşil alanları vardır ve tablet yüzeyinde bulunan selüloz sadece etil olduğu karanlık alanlar da vardır. Tabletin yüzeyi üzerinde koyu alanlarda bu hafifçe, etil selüloz içeriği görmek mümkündür. Bu rapor çünkü bu olduğuna etil cellulose etrafında 2.930 maximum ve 2975 cm -1 14 ile Raman titreşim frekansları vardır. Yaklaşık 60 saniye sonra dar iğne biçimli kristaller çerçevenin merkezi (Şekil 2, zaman 60 saniye), en az bir kristal çekirdeğinden dışarı doğru artan olarak görülebilir yüzeyinde teofilin monohidrat kristal büyümesinin başlangıcı orada görünüyor . Monohidrat kristal büyüme çok daha net bir şekilde (Şekil 2, süresi 130 sn) 130 saniye sonra görülür olabilir. Buna ek olarak, zaman noktasında 130 sn &#39;de bu monohidrat kristal tabletin yüzeyi boyunca tamamen yayılmamış görülebilir. Etil selüloz bölgelerin varlığı, fiziksel olarak monohidrat iğnelerin uzaması engelledi gibi görünür. 250 saniye sonra, yüzeyin monohidrat kapsamı monohidrat kristalleri eritmek kendilerini başlıyor olduğunu göstermektedir ki olarak belirgin olmadığı görülebilir. ARABALAR çözünme videodan Şekil 2.. Çerçeveler. Seçilen ARABALAR görüntüleri (2.960 cm -1) etil selüloz tablet ile teofilin anhidratı için bir çözünme video. 60, 130 ve 250 saniye görsel numunenin başka bir alanına kaydedilen ise 0 sec görüntü numunenin bir alanı kaydedilir. ARABALAR Video ilave bilgi olarak mevcuttur. Ölçek çubuğu 50 mm. Ultraviyole (UV) spektroskopisi uyarım kaynağı olarak UV-Işık emme spektroskopisi şeklidir. UV spektroskopisi taban durumundan uyarılmış halde 15 elektron geçişlerinden. Etil selüloz, çözünme ortamı yani kaydedilen UV spektrumu katkı beklenmemektedir pratik olarak çözülmez iken Teofilin 270 nm etrafında geniş bir tepe vardır. Kapatılması konusu öncelikli Analiziinline z-şekilli UV akış hücresi kullanılarak devrim sisi orta us kantitatif çözünme sırasında çözülmüş ilaç miktarını belirlemek için olanak sağlar. 3 etil selüloz tablet ile teofilin anhidrat çözünmesi için UV-çözünme profilini göstermektedir. UV çözünme profili (Şekil 3) gösterir teofilin anhidrat bu hızlı erime 120 saniye içinde yaklaşık 90 ug / ml &#39;lik bir maksimum konsantrasyona ulaşmıştır başlar; Bu zaman noktasından sonra, çözünme oranı azalmaya başlar. Erime oranındaki azalma, teofilin monohidratın varlığında, 25 ° C de 16 (çözünürlük 12 mg / ml teofilin anhidrat daha az çözünür olan yüzeyinde kristaller (25 ° C 16 çözünürlüğü 6 mg / ml) olabilir ) ve açık bir şekilde, bu zaman noktasında ARAÇLAR erime video (Şekil 2) görülmektedir. Kademeli olarak azaltılması çözünme hızı da kısmen b açıklanabilirakan orta teofilin maruz kalma ya azalma. Teofilin, kalan, etil selüloz çözünme ortamına maruz teofilin engellemektedir çözünen kadar etil selüloz, suda hemen hemen çözünmez olduğu için bu azalma oluşur. <img alt="Şekil 3," fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51847/51847fig3highres.jpg" width="500" /> Çözünme deney sırasında çözünme ortamı teofilinin konsantrasyonunu gösteren etil selüloz tablet ile birlikte bir teofilin anhidrat için zaman grafiği Şekil 3,. UV çözünme profili. Konsantrasyon.

Watch this Scientific Journal Video about Coherent anti-Stokes Raman Scattering CARS Microscopy Visualizes Pharmaceutical Tablets During Dissolution at JoVE.com

Coherent anti-Stokes Raman Scattering CARS Microscopy Visualizes Pharmaceutical Tablets During Dissolution

Tutarlı anti-Stokes Raman saçılımı (OTOMOBİL) mikroskopi yerinde ve çözünme uygulanan farmasötik tablet yüzeyinin gerçek zamanlı görselleştirme sağlamak için bir iç akış yoluyla erime kurulumu ile birleştirilir. Bu özel inşa kurulumu kullanarak, bu hat üzerinde UV absorpsiyon spektroskopisi kullanılarak kaydedilen ilaç çözünme profilleri ile ARABALAR videoları ilişkilendirmek mümkündür.

Çözünme sırasında tutarlı bir anti-Stokes Raman saçılması (CARS) Mikroskopi visualizes İlaç Tabletler

Traditional pharmaceutical dissolution tests determine the amount of drug dissolved over time by measuring drug content in the dissolution medium. This ...

coherent-anti-stokes-raman-scattering-cars-microscopy-visualizes

Research

JoVE Journal

Engineering

Coherent anti-Stokes Raman Scattering (CARS) Microscopy Visualizes Pharmaceutical Tablets During Dissolution

18.0K Görüntüleme.  University of Twente.  Tutarlı anti-Stokes Raman saçılımı (OTOMOBİL) mikroskopi yerinde ve çözünme uygulanan farmasötik tablet yüzeyinin gerçek zamanlı görselleştirme sağlamak için bir iç akış yoluyla erime kurulumu ile birleştirilir. Bu özel inşa kurulumu kullanarak, bu hat üzerinde UV absorpsiyon spektroskopisi kullanılarak kaydedilen ilaç çözünme profilleri ile ARABALAR videoları ilişkilendirmek mümkündür. 

Video: Coherent anti-Stokes Raman Scattering CARS Microscopy Visualizes Pharmaceutical Tablets During Dissolution

Measuring Spatially- and Directionally-varying Light Scattering from Biological Material

Light interacts with an organism's integument on a variety of spatial scales. For example in an iridescent bird: nano-scale structures produce color; the milli-scale structure of barbs and barbules largely determines the directional pattern of reflected light; and through the macro-scale spatial structure of overlapping, curved feathers, these directional effects create the visual texture. Milli-scale and macro-scale effects determine where on the organism's body, and from what viewpoints and under what illumination, the iridescent colors are seen. Thus, the highly directional flash of brilliant color from the iridescent throat of a hummingbird is inadequately explained by its nano-scale structure alone and questions remain. From a given observation point, which milli-scale elements of the feather are oriented to reflect strongly? Do some species produce broader "windows" for observation of iridescence than others? These and similar questions may be asked about any organisms that have evolved a particular surface appearance for signaling, camouflage, or other reasons.
In order to study the directional patterns of light scattering from feathers, and their relationship to the bird's milli-scale morphology, we developed a protocol for measuring light scattered from biological materials using many high-resolution photographs taken with varying illumination and viewing directions. Since we measure scattered light as a function of direction, we can observe the characteristic features in the directional distribution of light scattered from that particular feather, and because barbs and barbules are resolved in our images, we can clearly attribute the directional features to these different milli-scale structures. Keeping the specimen intact preserves the gross-scale scattering behavior seen in nature. The method described here presents a generalized protocol for analyzing spatially- and directionally-varying light scattering from complex biological materials at multiple structural scales.

We present a non-destructive method for sampling spatial variation in the direction of light scattered from structurally complex materials. By keeping the material intact, we preserve gross-scale scattering behavior, while concurrently capturing fine-scale directional contributions with high-resolution imaging. Results are visualized in software at biologically-relevant positions and scales.

Biyolojik materyalden mekansal-ve Yönde-değişen ışık saçılımı Ölçme

Light interacts with an organism's integument on a variety of spatial scales. For example in an iridescent bird: nano-scale structures produce color; the ...

Mühendislik

Surface Enhanced Raman Spectroscopy Detection of Biomolecules Using EBL Fabricated Nanostructured Substrates

Fabrication and characterization of conjugate nano-biological systems interfacing metallic nanostructures on solid supports with immobilized biomolecules is reported. The entire sequence of relevant experimental steps is described, involving the fabrication of nanostructured substrates using electron beam lithography, immobilization of biomolecules on the substrates, and their characterization utilizing surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). Three different designs of nano-biological systems are employed, including protein A, glucose binding protein, and a dopamine binding DNA aptamer. In the latter two cases, the binding of respective ligands, D-glucose and dopamine, is also included. The three kinds of biomolecules are immobilized on nanostructured substrates by different methods, and the results of SERS imaging are reported. The capabilities of SERS to detect vibrational modes from surface-immobilized proteins, as well as to capture the protein-ligand and aptamer-ligand binding are demonstrated. The results also illustrate the influence of the surface nanostructure geometry, biomolecules immobilization strategy, Raman activity of the molecules and presence or absence of the ligand binding on the SERS spectra acquired.

We describe the fabrication and characterization of nano-biological systems interfacing nanostructured substrates with immobilized proteins and aptamers. The relevant experimental steps involving lithographic fabrication of nanostructured substrates, bio-functionalization, and surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) characterization, are reported. SERS detection of surface-immobilized proteins, and probing of protein-ligand and aptamer-ligand binding is demonstrated.

Yüzey EBL Fabrikasyon Nanostructured Alt Tabakalar Kullanma biyomoleküllerin Raman Spektroskopisi Algılama Geliştirilmiş

Fabrication and characterization of conjugate nano-biological systems interfacing metallic nanostructures on solid supports with immobilized biomolecules ...

Characterization of Nanocrystal Size Distribution using Raman Spectroscopy with a Multi-particle Phonon Confinement Model

Analysis of the size distribution of nanocrystals is a critical requirement for the processing and optimization of their size-dependent properties. The common techniques used for the size analysis are transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and photoluminescence spectroscopy (PL). These techniques, however, are not suitable for analyzing the nanocrystal size distribution in a fast, non-destructive and a reliable manner at the same time. Our aim in this work is to demonstrate that size distribution of semiconductor nanocrystals that are subject to size-dependent phonon confinement effects, can be quantitatively estimated in a non-destructive, fast and reliable manner using Raman spectroscopy. Moreover, mixed size distributions can be separately probed, and their respective volumetric ratios can be estimated using this technique. In order to analyze the size distribution, we have formulized an analytical expression of one-particle PCM and projected it onto a generic distribution function that will represent the size distribution of analyzed nanocrystal. As a model experiment, we have analyzed the size distribution of free-standing silicon nanocrystals (Si-NCs) with multi-modal size distributions. The estimated size distributions are in excellent agreement with TEM and PL results, revealing the reliability of our model.

We demonstrate how to determine the size distribution of semiconductor nanocrystals in a quantitative manner using Raman spectroscopy employing an analytically defined multi-particle phonon confinement model. Results obtained are in excellent agreement with the other size analysis techniques like transmission electron microscopy and photoluminescence spectroscopy.

Multi-parçacık Phonon Confinement Modeli ile Raman Spektroskopisi kullanarak nano-kristal Boyut Dağılımı Karakterizasyonu

Analysis of the size distribution of nanocrystals is a critical requirement for the processing and optimization of their size-dependent properties. The ...

Measurement of Scattering Nonlinearities from a Single Plasmonic Nanoparticle

Plasmonics, which are based on the collective oscillation of electrons due to light excitation, involve strongly enhanced local electric fields and thus have potential applications in nonlinear optics, which requires extraordinary optical intensity. One of the most studied nonlinearities in plasmonics is nonlinear absorption, including saturation and reverse saturation behaviors. Although scattering and absorption in nanoparticles are closely correlated by the Mie theory, there has been no report of nonlinearities in plasmonic scattering until very recently. 
Last year, not only saturation, but also reverse saturation of scattering in an isolated plasmonic particle was demonstrated for the first time. The results showed that saturable scattering exhibits clear wavelength dependence, which seems to be directly linked to the localized surface plasmon resonance (LSPR). Combined with the intensity-dependent measurements, the results suggest the possibility of a common mechanism underlying the nonlinear behaviors of scattering and absorption. These nonlinearities of scattering from a single gold nanosphere (GNS) are widely applicable, including in super-resolution microscopy and optical switches. 
In this paper, it is described in detail how to measure nonlinearity of scattering in a single GNP and how to employ the super-resolution technique to enhance the optical imaging resolution based on saturable scattering. This discovery features the first super-resolution microscopy based on nonlinear scattering, which is a novel non-bleaching contrast method that can achieve a resolution as low as l/8 and will potentially be useful in biomedicine and material studies.

Saturable and reverse saturable scattering were discovered in isolated plasmonic particles and adopted as a novel non-bleaching contrast method in super-resolution microscopy. Here the experimental procedures of detecting and extracting nonlinear scattering are explained in detail, as well as how to enhance resolution with the aid of saturated excitation microscopy.

Tek plasmonik Nanoparçacığı gelen doğrusal olmayan Saçılma Ölçülmesi

Plasmonics, which are based on the collective oscillation of electrons due to light excitation, involve strongly enhanced local electric fields and thus ...

Resonance Raman Spectroscopy of Extreme Nanowires and Other 1D Systems

This paper briefly describes how nanowires with diameters corresponding to 1 to 5 atoms can be produced by melting a range of inorganic solids in the presence of carbon nanotubes. These nanowires are extreme in the sense that they are the limit of miniaturization of nanowires and their behavior is not always a simple extrapolation of the behavior of larger nanowires as their diameter decreases. The paper then describes the methods required to obtain Raman spectra from extreme nanowires and the fact that due to the van Hove singularities that 1D systems exhibit in their optical density of states, that determining the correct choice of photon excitation energy is critical. It describes the techniques required to determine the photon energy dependence of the resonances observed in Raman spectroscopy of 1D systems and in particular how to obtain measurements of Raman cross-sections with better than 8% noise and measure the variation in the resonance as a function of sample temperature. The paper describes the importance of ensuring that the Raman scattering is linearly proportional to the intensity of the laser excitation intensity. It also describes how to use the polarization dependence of the Raman scattering to separate Raman scattering of the encapsulated 1D systems from those of other extraneous components in any sample.

The paper describes a method for producing extreme nanowires by melt infiltration into carbon nanotubes and how 1D systems may be characterized and investigated using Resonance Raman Spectroscopy to determine vibrational and optical excitation energies.

Aşırı Nanotel ve Diğer 1D Sistemleri Rezonans Raman Spektroskopisi

This paper briefly describes how nanowires with diameters corresponding to 1 to 5 atoms can be produced by melting a range of inorganic solids in the ...

Stimulated Stokes and Antistokes Raman Scattering in Microspherical Whispering Gallery Mode Resonators

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres can be thought as a store of energy with a huge variety of applications: compact laser sources, highly sensitive biochemical sensors and nonlinear phenomena. A protocol for the fabrication of both the microspheres and coupling system is given. The couplers described here are tapered fibers. Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS). A proof of the cavity-enhanced phenomenon is given by the lack of correlation among the pump, signal and idler: a resonant mode has to exist in order to obtain the pair of signal and idler. In the case of hyperparametric oscillations (four wave mixing and stimulated anti-stokes Raman scattering), the modes must fulfill the energy and momentum conservation and, last but not least, have a good spatial overlap.

Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS).

Mikrosferik Whispering Galeri Modu Rezonatörler içinde Uyarılmış Stokes ve Antistokes Raman saçılması

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres ...

Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light scattering from intraocular lenses (IOLs) using goniophotometer principles. This protocol describes the SLSP platform and how it employs a 360&#176; rotational photodetector sensor that is scanned around an IOL sample while recording the intensity and location of scattered light as it passes through the IOL medium. The SLSP platform can be used to predict, non-clinically, the propensity for current and novel IOL designs and materials to induce light scatter. Non-clinical evaluation of light scattering properties of IOLs can significantly reduce the number of patient complaints related to unwanted glare, glistening, optical defects, poor image quality, and other phenomena associated with the unintended light scattering. Future studies should be conducted to correlate SLSP data with clinical results to help identify which measured light scatter is most problematic for patients that have undergone cataract surgery subsequent to IOL implantation.

Scanning Light Scattering Profiler SLPS Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

This protocol describes the scanning light scattering profiler (SLSP) that enables the full-angle quantitative evaluation of forward and backward scattering of light from intraocular lenses (IOLs) using goniophotometer principles.

Işık saçılma Profiler (SLPS) Tabanlı Metodoloji İntraoküler Lenslerden İleri ve Geri Işık Saçılımını Kantitatif Olarak Değerlendirmek İçin Tarama

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light ...

High-speed Continuous-wave Stimulated Brillouin Scattering Spectrometer for Material Analysis

Recent years have witnessed a significant increase in the use of spontaneous Brillouin spectrometers for non-contact analysis of soft matter, such as aqueous solutions and biomaterials, with fast acquisition times. Here, we discuss the assembly and operation of a Brillouin spectrometer that uses stimulated Brillouin scattering (SBS) to measure stimulated Brillouin gain (SBG) spectra of water and lipid emulsion-based tissue-like samples in transmission mode with &lt;10 MHz spectral-resolution and &lt;35 MHz Brillouin-shift measurement precision at &lt;100 ms. The spectrometer consists of two nearly counter-propagating continuous-wave (CW) narrow-linewidth lasers at 780 nm whose frequency detuning is scanned through the material Brillouin shift. By using an ultra-narrowband hot rubidium-85 vapor notch filter and a phase-sensitive detector, the signal-to-noise-ratio of the SBG signal is significantly enhanced compared to that obtained with existing CW-SBS spectrometers. This improvement enables measurement of SBG spectra with up to 100-fold faster acquisition times, thereby facilitating high spectral-resolution and high-precision Brillouin analysis of soft materials at high speed.

We describe the construction of a rapid continuous-wave-stimulated-Brillouin-scattering (CW-SBS) spectrometer. The spectrometer employs single-frequency diode-lasers and an atomic vapor notch-filter to acquire transmission spectra of turbid/non-turbid samples with high spectral-resolution at speeds up to 100-fold faster than those of existing CW-SBS spectrometers. This improvement enables high-speed Brillouin material analysis.

Yüksek hızda sürekli uyarılan Brillouin saçılma Spektrometre için malzeme analizi

Recent years have witnessed a significant increase in the use of spontaneous Brillouin spectrometers for non-contact analysis of soft matter, such as ...

Generation and Coherent Control of Pulsed Quantum Frequency Combs

We present a method for the generation and coherent manipulation of pulsed quantum frequency combs. Until now, methods of preparing high-dimensional states on-chip in a practical way have remained elusive due to the increasing complexity of the quantum circuitry needed to prepare and process such states. Here, we outline how high-dimensional, frequency-bin entangled, two-photon states can be generated at a stable, high generation rate by using a nested-cavity, actively mode-locked excitation of a nonlinear micro-cavity. This technique is used to produce pulsed quantum frequency combs. Moreover, we present how the quantum states can be coherently manipulated using standard telecommunications components such as programmable filters and electro-optic modulators. In particular, we show in detail how to accomplish state characterization measurements such as density matrix reconstruction, coincidence detection, and single photon spectrum determination. The presented methods form an accessible, reconfigurable, and scalable foundation for complex high-dimensional state preparation and manipulation protocols in the frequency domain.

A protocol is presented for the practical generation and coherent manipulation of high-dimensional frequency-bin entangled photon states using integrated micro-cavities and standard telecommunications components, respectively.

Üretimi ve tutarlı Pulsed kuantum frekansı Combs kontrolünü

We present a method for the generation and coherent manipulation of pulsed quantum frequency combs. Until now, methods of preparing high-dimensional ...

Scattering And Absorption of Light in Planetary Regoliths

Theoretical, numerical, and experimental methods are presented for multiple scattering of light in macroscopic discrete random media of densely-packed microscopic particles. The theoretical and numerical methods constitute a framework of Radiative Transfer with Reciprocal Transactions (R2T2). The R2T2 framework entails Monte Carlo order-of-scattering tracing of interactions in the frequency space, assuming that the fundamental scatterers and absorbers are wavelength-scale volume elements composed of large numbers of randomly distributed particles. The discrete random media are fully packed with the volume elements. For spherical and nonspherical particles, the interactions within the volume elements are computed exactly using the Superposition T-Matrix Method (STMM) and the Volume Integral Equation Method (VIEM), respectively. For both particle types, the interactions between different volume elements are computed exactly using the STMM. As the tracing takes place within the discrete random media, incoherent electromagnetic fields are utilized, that is, the coherent field of the volume elements is removed from the interactions. The experimental methods are based on acoustic levitation of the samples for non-contact, non-destructive scattering measurements. The levitation entails full ultrasonic control of the sample position and orientation, that is, six degrees of freedom. The light source is a laser-driven white-light source with a monochromator and polarizer. The detector is a mini-photomultiplier tube on a rotating wheel, equipped with polarizers. The R2T2 is validated using measurements for a mm-scale spherical sample of densely-packed spherical silica particles. After validation, the methods are applied to interpret astronomical observations for asteroid (4) Vesta and comet 67P/Churyumov-Gerasimenko (Figure 1) recently visited by the NASA Dawn mission and the ESA Rosetta mission, respectively.

Numerical and experimental methods are presented for multiple scattering of light in discrete random media of densely-packed particles. The methods are utilized to interpret the observations of asteroid (4) Vesta and comet 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Gezegen Regoliths ışık saçılma ve emilimi

Theoretical, numerical, and experimental methods are presented for multiple scattering of light in macroscopic discrete random media of densely-packed ...