Name: direct comparison of hyperspectral stimulated raman scattering and coherent anti-stokes raman scattering microscopy for chemical imaging
Uploaded: 2022-04-28T13:20:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Direct Comparison of Hyperspectral Stimulated Raman Scattering and Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy for Chemical Imaging at JoVE.com

تم دعم هذا البحث من قبل صندوق بدء التشغيل التابع لقسم الكيمياء بجامعة بوردو.

1. الإعداد الفعال لتصوير CRS فوق الطيفي
ملاحظة: يتطلب توليد إشارة CRS استخدام ليزر عالي الطاقة (أي الفئة 3B أو الفئة 4). يجب معالجة بروتوكولات السلامة ويجب ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة (PPE) في جميع الأوقات عند العمل في مثل هذه القوى الذروة العالية. استشر الوثائق ال...

يصف البروتوكول المعروض هنا بناء مجهر CRS متعدد الوسائط والمقارنة المباشرة بين تصوير CARS و SRS. بالنسبة لبناء المجهر ، فإن الخطوات الحاسمة هي تداخل الحزم المكانية والزمانية وتحسين حجم الحزمة. يوصى باستخدام عينة قياسية مثل DMSO قبل التصوير البيولوجي لتحسين SNR ومعايرة نوبات رامان. تكشف المقارنة ا?...

لوحظت ظاهرة تشتت رامان لأول مرة في عام 1928 من قبل C. V. Raman1. عندما يتفاعل فوتون حادث مع عينة ، يمكن أن يحدث حدث تشتت غير مرن تلقائيا ، حيث يتطابق تغير طاقة الفوتون مع انتقال اهتزازي للأنواع الكيميائية التي تم تحليلها. لا تتطلب هذه العملية استخدام علامة كيميائية ، مما يجعلها أداة متعددة الاستخدامات وخالية من الملصقات للتحليل الكيميائي مع تقليل اضطراب العينات. على الرغم من مزاياه ، يعاني تشتت رامان التلقائي من مقطع عرضي منخفض التشتت (عادة 1011 أقل من المقطع العرضي لامتصاص الأشعة تحت الحمراء [IR]) ، مما يتطلب أوقات اكتساب طويلة للتحليل2. وبالتالي ، فإن السعي لزيادة حساسية عملية تشتت رامان أمر ضروري في دفع تقنيات رامان للتصوير في الوقت الفعلي.
إحدى الطرق الفعالة لتعزيز حساسية تشتت رامان بشكل كبير هي من خلال عمليات تشتت رامان المتماسكة (CRS) ، والتي تستخدم عادة نبضتان ليزر لإثارة التحولات الاهتزازية الجزيئية 3,4. عندما يتطابق فرق طاقة الفوتون بين الليزرين مع الأوضاع الاهتزازية لجزيئات العينة ، سيتم توليد إشارات رامان قوية. عمليتا CRS الأكثر استخداما للتصوير هما تشتت رامان المضاد لستوكس (CARS) وتشتت رامان المحفز (SRS)5. على مدى العقدين الماضيين ، طورت التطورات التكنولوجية تقنيات الفحص المجهري CARS و SRS لتصبح أدوات قوية للقياس الكمي الخالي من الملصقات وتوضيح التغيرات الكيميائية في العينات البيولوجية.
يمكن تأريخ التصوير الكيميائي بواسطة الفحص المجهري CARS إلى عام 1982 عندما تم تطبيق المسح الضوئي بالليزر لأول مرة للحصول على صور CARS ، والتي أظهرها Duncan et al6. تم تسريع تحديث المجهر CARS بشكل كبير بعد التطبيقات الواسعة للمسح الضوئي بالليزر متعدد الفوتونات المجهريةالفلورية 7. أدى العمل المبكر من مجموعة Xie باستخدام ليزر عالي معدل التكرار إلى تحويل CARS إلى منصة تصوير كيميائية عالية السرعة وخالية من الملصقات لتوصيف الجزيئات في العينات البيولوجية 8,9,10. واحدة من القضايا الرئيسية لتصوير CARS هي وجود خلفية غير رنانة ، مما يقلل من تباين الصورة ويشوه طيف رامان. تم بذل العديد من الجهود إما لتقليل الخلفية غير الرنانة 11،12،13،14،15 أو لاستخراج إشارات رامان الرنانة من أطياف CARS16،17. التقدم الآخر الذي تقدم بشكل كبير في هذا المجال هو التصوير الفائق الطيف CARS ، والذي يسمح برسم الخرائط الطيفية في كل بكسل صورة مع تحسين الانتقائية الكيميائية18،19،20،21.
تشتت رامان المحفز (SRS) هي تقنية تصوير أصغر سنا من CARS ، على الرغم من أنه تم اكتشافها في وقت سابقمن 22. في عام 2007 ، تم الإبلاغ عن الفحص المجهري SRS باستخدام مصدر ليزر منخفض معدل التكرار23. سرعان ما أظهرت عدة مجموعات تصوير SRS عالي السرعة باستخدام ليزر عالي معدل التكرار24،25،26. واحدة من المزايا الرئيسية للفحص المجهري SRS على CARS هي عدم وجود خلفية غير رنانة27 ، على الرغم من أن الخلفيات الأخرى مثل التشكيل عبر الطور (XPM) ، والامتصاص العابر (TA) ، والامتصاص ثنائي الفوتون (TPA) ، وتأثير الحرارة الضوئية (PT) ، قد تحدث مع SRS28. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إشارة SRS وتركيز العينة لهما علاقات خطية ، على عكس CARS ، التي تعتمد على تركيز الإشارة التربيعية29. وهذا يبسط القياس الكمي الكيميائي وفك الخلط الطيفي. تطورت SRS متعددة الألوان وفائقة الطيف في أشكال مختلفة 30،31،32،33،34،35،36 ، مع التركيز الطيفي كونها واحدة من أكثر الأساليب شعبية للتصوير الكيميائي37،38.
يتطلب كل من CARS و SRS تركيز المضخة وأشعة ليزر ستوكس على العينة لتتناسب مع الانتقال الاهتزازي للجزيئات لإثارة الإشارة. تشترك مجاهر CARS و SRS أيضا في الكثير من القواسم المشتركة. ومع ذلك ، فإن الفيزياء الكامنة وراء هاتين العمليتين ، واكتشافات الإشارات المشاركة في تقنيات الفحص المجهري هذه لها تفاوتات 3,39. CARS هي عملية بارامترية لا تحتوي على اقتران طاقة صافي لجزيء الفوتون3. ومع ذلك ، فإن SRS هي عملية غير بارامترية ، وتساهم في نقل الطاقة بين الفوتونات والأنظمة الجزيئية27. في CARS ، يتم إنشاء إشارة جديدة بتردد مضاد ل Stokes ، بينما يظهر SRS على أنه نقل الطاقة بين المضخة وأشعة ليزر Stokes.
إشارة CARS ترضي Eq (1)28.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/63677/63677eq1v2.png" style="margin: auto;"> (1)
وفي الوقت نفسه ، يمكن كتابة إشارة SRS ك Eq (2) 28.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/63677/63677eq2v2.png" style="margin: auto;">(2)
هنا ، I P و I S و I CARS و ΔISRS هي شدة شعاع المضخة ، وشعاع ستوكس ، وإشارة CARS ، وإشارات SRS ، على التوالي. χ(3) هي القابلية البصرية غير الخطية من الدرجة الثالثة للعينة ، وهي قيمة معقدة تتكون من أجزاء حقيقية ووهمية.
تعبر هذه المعادلات عن الملامح الطيفية واعتماد تركيز الإشارة ل CARS و SRS. تؤدي الاختلافات في الفيزياء إلى مخططات كشف متباينة لهاتين التقنيتين المجهريتين. عادة ما ينطوي الكشف عن الإشارة في CARS على الفصل الطيفي للفوتونات التي تم إنشاؤها حديثا والكشف عنها باستخدام أنبوب مضاعف ضوئي (PMT) أو جهاز مقترن بالشحنة (CCD) ؛ بالنسبة ل SRS ، عادة ما يتم قياس تبادل الطاقة بين المضخة وحزم Stokes عن طريق تعديل عالي السرعة باستخدام مغير بصري وإزالة الصبغة باستخدام صمام ثنائي ضوئي (PD) مقترن بمضخم صوت قفل.
على الرغم من نشر العديد من التطورات والتطبيقات التكنولوجية في السنوات الأخيرة في كل من مجالات CARS و SRS ، لم يتم إجراء مقارنات منهجية بين تقنيتي CRS على نفس النظام الأساسي ، خاصة بالنسبة ل CARS فائقة الطيف و SRS المجهرية. ومن شأن المقارنات المباشرة في الحساسية والدقة المكانية والدقة الطيفية وقدرات الفصل الكيميائي أن تسمح لعلماء الأحياء باختيار أفضل طريقة للقياس الكمي الكيميائي. في هذا البروتوكول ، يتم توفير خطوات مفصلة لبناء منصة تصوير متعددة الوسائط مع كل من طرائق CARS و SRS فائقة الطيف على أساس نظام ليزر الفيمتو ثانية والتركيز الطيفي. تمت مقارنة التقنيتين في الاتجاه الأمامي للدقة الطيفية ، وحساسية الكشف ، والدقة المكانية ، وتباينات التصوير للخلايا.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2D galvo scanner set</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>GVS002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acousto-optic modulator</td>
			<td>Isomet</td>
			<td>M1205-P80L-0.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AOM driver</td>
			<td>Isomet</td>
			<td>532B-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition card</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>PCle 6363</td>
			<td>Custom ordered filter (980 sp)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delay stage</td>
			<td>Zaber</td>
			<td>X-LSM050A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deuterium oxide</td>
			<td>Millipore Sigma</td>
			<td>151882-100G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichroic mirror for beam combination</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DMLP1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichroic mirror for signal separation</td>
			<td>Semrock</td>
			<td>FF776-Di01-25x36</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>MiliporeSigma</td>
			<td>200-664-3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MIA PaCa 2 Cells</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CRL-1420</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Femtosecond laser system</td>
			<td>Spectral Physics</td>
			<td>InSightX3+</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter for CARS</td>
			<td>Chroma</td>
			<td>AT655/30m</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter for SRS</td>
			<td>Chroma</td>
			<td>ET980sp</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Function generator</td>
			<td>Rigol</td>
			<td>DG1022Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass rods</td>
			<td>Lattice Electro Optics</td>
			<td>SF-57</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Half-wave plate</td>
			<td>Newport</td>
			<td>10RP02-51; 10RP02-46</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabVIEW 2020</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td></td>
			<td>This is the image acquisition software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lock-in amplifier</td>
			<td>Zurich Instrument</td>
			<td>HF2LI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope housing</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>BX51W1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Objective lens</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>UPLSAPO60XW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Origin Pro 2019b</td>
			<td>OriginLab Corporation</td>
			<td></td>
			<td>This is the spectral fitting software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oscilloscope</td>
			<td>Tektronix</td>
			<td>TBS2204B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photodiode</td>
			<td>Hamamatsu</td>
			<td>S3994-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMT detector</td>
			<td>Hamamatsu</td>
			<td>H7422P-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMT voltage amplifier</td>
			<td>Advanced Research Instrument Corp.</td>
			<td>PMT4V3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polarizing beamsplitter cube</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>PBS255</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Terminal block</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>BNC-2110</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

direct comparison of hyperspectral stimulated raman scattering and coherent anti-stokes raman scattering microscopy for chemical imaging

يعد تشتت رامان المحفز (SRS) والفحص المجهري المتماسك لتشتت رامان المضاد لستوكس (CARS) أكثر تقنيات التصوير تشتتا رامان تماسكا استخداما. يوفر التصوير الفائق الطيف SRS و CARS معلومات رامان الطيفية في كل بكسل ، مما يتيح فصلا أفضل للتركيبات الكيميائية المختلفة. على الرغم من أن كلتا التقنيتين تتطلبان اثنين من ليزر الإثارة ، إلا أن مخططات الكشف عن الإشارات والخصائص الطيفية مختلفة تماما. الهدف من هذا البروتوكول هو إجراء كل من التصوير فوق الطيفي SRS و CARS على منصة واحدة ومقارنة تقنيتي الفحص المجهري لتصوير عينات بيولوجية مختلفة. تستخدم طريقة التركيز الطيفي للحصول على المعلومات الطيفية باستخدام ليزر الفيمتو ثانية. باستخدام العينات الكيميائية القياسية ، تتم مقارنة الحساسية والدقة المكانية والدقة الطيفية ل SRS و CARS في نفس ظروف الإثارة (أي الطاقة في العينة ، ووقت سكن البكسل ، والعدسة الموضوعية ، وطاقة النبض). يتم تجاور التناقضات التصويرية ل CARS و SRS للعينات البيولوجية ومقارنتها. ومن شأن المقارنة المباشرة بين أداء CARS وSRS أن تسمح بالاختيار الأمثل لطريقة التصوير الكيميائي.

مقارنات الاستبانة الطيفية يقارن الشكل 2 الاستبانة الطيفية للفحص المجهري SRS فائق الطيف (الشكل 2A) و CARS (الشكل 2B) باستخدام عينة DMSO. بالنسبة لطيف SRS ، تم تطبيق وظيفتين لورنتزيان (انظر خطوة البروتوكول 2.3) لتناسب الطيف ، وتم الحصول على دقة ...

Watch this Scientific Journal Video about Direct Comparison of Hyperspectral Stimulated Raman Scattering and Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy for Chemical Imaging at JoVE.com

Direct Comparison of Hyperspectral Stimulated Raman Scattering and Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy for Chemical Imaging

تقارن هذه الورقة بشكل مباشر بين الدقة والحساسية وتباين التصوير لتشتت رامان المحفز (SRS) وتشتت رامان المضاد لستوكس (CARS) المتكامل في نفس منصة المجهر. تظهر النتائج أن CARS لديها دقة مكانية أفضل ، و SRS يعطي تباينات أفضل ودقة طيفية ، وكلتا الطريقتين لهما حساسية مماثلة.

مقارنة مباشرة بين تشتت رامان المحفز فوق الطيف ومجهر تشتت رامان المضاد للستوكس للتصوير الكيميائي

Stimulated Raman scattering (SRS) and coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy are the most widely used coherent Raman scattering imaging ...

يقارن هذا البروتوكول بين تقنيتي تشتت رامان المتماسكة فائقة الطيف الأكثر استخداما على نطاق واسع بما في ذلك تشتت رامان المضاد لستوكس وعمليات تشتت رامان المحفزة وهذا يسمح لعلماء الأحياء باختيار أفضل طريقة تصوير لتطبيقاتهم البيولوجية. باستخدام التوقيعات الاهتزازية الجوهرية ، فإن التحليل الطيفي رامان المتماسك قادر على رسم خريطة للمعلومات الكيميائية والعينات البيولوجية دون الحاجة إلى وضع علامات خارجية. وقد وسع مجهر رامان المتماسك فهمنا لعملية التمثيل الغذائي الخلوي، ورسم الخرائط، وتوزيع الأدوية، وتشخيص الأمراض، وتحديد التغيرات الكيميائية.هذه تقنية تتطلب تدريبا كافيا في كل من البصريات والتحليل الطيفي. أوصي بقراءة بعض مقالات المراجعة والتدريب من قبل خبير قبل استخدام هذه التقنية. للبدء ، قم بإعداد شرائح التصوير عن طريق وضع قطعة من الشريط على الوجهين على زلة غطاء وقطع شكل مستطيل صغير من الشريط من منتصف الشريط لإنشاء منطقة مفتوحة لوضع العينة.ماصة 1-2 ميكرولتر من DMSO النقي وتوزيع القطيرة في وسط الوظيفة الشاغرة. ضع زلة الغطاء العلوي بعناية وضع حواف زلات الغطاء برفق لإغلاق الغرفة مع التأكد من أن عينة DMSO لا تلامس حواف الشريط. بالنسبة لتجارب الحساسية ، قم بإعداد تخفيفات تسلسلية ل DMSO في أكسيد الديوتيريوم لإعطاء نطاق تركيز من 50 إلى 0٪ خذ 1 إلى 2 ميكرولتر من كل محلول وقم بإعداد عينات مضغوطة كما هو موضح سابقا.ضع العينة على مرحلة المجهر وأضف الماء أو زيت الغمر إذا لزم الأمر للعدسة الموضوعية أو المكثف. حرك حافة قطرة DMSO بشكل صحيح في مجال الرؤية واضبط العدسة الموضوعية للحصول على أفضل تركيز بؤري ، ثم قم بتوسيط المكثف باستخدام طريقة إضاءة Kohler وافتح الحجاب الحاجز بالكامل على المكثف. بعد ذلك ، اضبط الطول الموجي لشعاع المضخة إلى 800 نانومتر لاستهداف ذروة الرقم الموجي 2913 CH3 وضبط قوة كل من المضخة وشعاع ستوكس على حوالي 30 مللي واط قبل المجهر عن طريق ضبط نصف الصفيحة الموجة.بالنسبة إلى SRS، اضبط كسب مضخم القفل على 10 تقريبا مع ثابت زمني يبلغ 7 ميكروثانية، مما يضمن أن يكون ثابت الوقت أصغر من وقت سكن البكسل. اضبط معلمات الحصول على الصورة وبرنامج الاقتناء باستخدام رقم بكسل 200 × 200 بحجم مسح يبلغ حوالي 100 × 100 ميكرومتر مربع ، مما يضمن احتواء الصورة على كل من قطرة DMSO ومنطقة فارغة ، ثم مسح العينة ضوئيا والتحقق من الصورة على شاشة الكمبيوتر. بعد ذلك ، قم بمسح صورة التأخير الآلية في شعاع مضخة Stokes أثناء مراقبة الصور في الوقت الفعلي والمسح الضوئي فوق التأخير حتى يتم تعظيم الإشارة.حرك قطرة DMSO لتغطية مجال الرؤية بالكامل وتحقق مما إذا كان الحد الأقصى لإشارة التيار المستمر متمركزا في الصورة لأن الإشارة تعتمد على شعاع المضخة. اضبط إما موضع شعاع المضخة عبر مرآة أو إزاحة الجهد في برنامج التصوير. بعد تحسين التيار المستمر، اضبط مرايا شعاع ستوكس حتى يتم تكبير إشارة التيار المتردد عن طريق ضبط قيمة العتبة لعرض تشبع 50٪ تقريبا مع التحقق من تمركز التشبع في الصورة.إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقم بضبط المرايا فقط في شعاع Stokes وراقب الإشارة أثناء المحاذاة كملاحظات في الوقت الفعلي على جودة المحاذاة. لتحليل SNR ، افتح برنامج ImageJ واستورد نموذج الملف النصي DMSO المحفوظ بالنقر فوق ملف ، ثم استيراد ، متبوعا بخيارات صورة النص وفتح من القائمة المنسدلة. بمجرد استيراد الصورة، اضغط على Control Shift C لإظهار وظيفة السطوع والتباين، ثم اضغط على الزر تلقائي في وظيفة السطوع والتباين حتى تظهر منطقة عينة DMSO مشبعة للعثور على أقصى إشارة عينة.بعد ذلك ، انقر فوق أداة التحديد البيضاوي على واجهة ImageJ وقم بتمييز مساحة صغيرة من منطقة DMSO المشبعة. بعد التمييز، اضغط على M لقياس المتوسط والانحراف المعياري للمنطقة المحددة. لقياس الخلفية، اضبط الأشرطة في وظيفة السطوع والتباين حتى يمكن ملاحظة إشارة المنطقة الفارغة، ثم انقر فوق التحديد البيضاوي وقم بتمييز منطقة من الخلفية، مما يضمن أن المنطقة المحددة لا تحتوي على DMSO.بعد ذلك، اضغط على M لقياس إحصائيات المنطقة المحددة. بعد ذلك ، احسب SNR كما هو موضح سابقا عن طريق قياس قيمة متوسط الضوضاء وقيمة متوسط الإشارة إلى جانب الانحراف المعياري. لمعالجة صور CRS فائقة الطيف ، قم باستيراد الملف النصي بالنقر فوق ملف ، ثم استيراد ، صورة نصية ، وفتح الخيارات من القائمة المنسدلة.بمجرد استيراده ، انقر فوق صورة ، ثم مكدسات ، متبوعة بأدوات ومونتاج إلى خيارات تكديس لتحويل الملف إلى مكدس صورة ، ثم قم بالتمرير عبر المونتاج حتى تصبح ذروة DMSO الأولى مرئية. حدد منطقة على DMSO وانقر على صورة، متبوعة بخيارات ملف تعريف المحور Z للمكدس والرسم لرسم طيف الكثافة مقابل رقم الإطار. بعد ذلك ، انقر فوق قائمة وانسخ بيانات ملف التعريف لاستخراج البيانات الطيفية الخام.لتحويل الطيف المسترد إلى وحدات تردد، قم بإجراء انحدار خطي باستخدام CH المتماثل وغير المتماثل الممتد من DMSO وأرقام الإطارات المقابلة لها. تم قياس الاستبانة الطيفية ل DMSO باستخدام مجهر SRS و CARS فائق الطيف ، والذي يظهر دقة 14.6 و 17.1 على التوالي ، مما يشير إلى أن SRS لديه دقة طيفية أفضل. تم الحصول على أطياف DMSO SRS بتركيزات 0.1 و 0.01٪ حيث يمكن حل الذروة عند الرقم الموجي 2913 في الأول ، ولكن ليس في الأخير ، مما يشير إلى أن حد الكشف يتراوح بين 0.1 و 0.01٪ DMSO.تظهر أطياف CARS المستردة مرحليا أن ذروة الرقم الموجي DMSO 2913 يمكن حلها بوضوح ل 0.1٪ DMSO ، ولكن ليس 0.01٪ مما يشير إلى حد الكشف بين هذين التركيزين. أظهرت ملفات تعريف كثافة SRS و CARS لخلية MIA PaCA-2 أن إشارة SRS أعطت دقة 398.6 نانومتر ، في حين أعطت إشارة CARS دقة أفضل 1.2 مرة من 330.3 نانومتر. تظهر صور SRS و CARS من خلايا MIA PaCa-2 في مواضع تأخير بصرية مختلفة أقوى الإشارات مع قطرات الدهون كنقاط ساطعة ل SRS ، في حين أن CARS لديها تباينات أقل بكثير.ومع ذلك ، فإن التحول الأحمر في الرقم الموجي 37 في التركيز الطيفي أدى إلى تحسين تباينات الدهون لكل من SRS و CARS. تظهر أطياف SRS إشارة أقوى بكثير عند 2850 رقما موجيا لقطرات الدهون من العضيات الأخرى ، في حين تظهر أطياف CARS انزياحا أحمر صغيرا. لتحسين إشارة تشتت رامان المتماسكة، ابحث أولا عن تركيز العينة، ثم اضبط التأخير البصري، وأخيرا قم بضبط المرايا بدقة حتى يتم تحقيق الحد الأقصى.يتم دمج تقنيات مسبار المضخة الأخرى ، مثل الامتصاص العابر بطبيعتها في منصة CRS. هذه التقنية قوية جدا لقياس حركية امتصاص الجزيئات القوية غير الفلورية التي تمتص الضوء. تسمح هذه التقنية للباحثين بعرض الجزيئات الصغيرة بطريقة خالية من الملصقات مع نشاط خلوي كيميائي مرتفع.كما يسمح للباحثين بعرض التغيرات في استقلاب الدهون ، والديناميكيات داخل الخلايا ، وتوزيع الأدوية.

Research

JoVE Journal

Chemistry

A Filter-based Surface Enhanced Raman Spectroscopic Assay for Rapid Detection of Chemical Contaminants

تعليق السطح القائم على تصفية المحسن رامان الطيفي الفحص للكشف السريع من الملوثات الكيميائية

We demonstrate a method to fabricate highly sensitive surface-enhanced Raman spectroscopic (SERS) substrates using a filter syringe system that can be ...

Preparation of Biopolymer Aerogels Using Green Solvents

إعداد BIOPOLYMER Aerogels عن طريق المذيبات الخضراء

Although the first reports on aerogels made by Kistler1 in the 1930s dealt with aerogels from both inorganic oxides (silica and others) and biopolymers ...

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

قياس توزيع حجم الجسيمات في عكر حلول كتبها الإنارة الديناميكي التشتت المجهر

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

A Novel Technique for Raman Analysis of Highly Radioactive Samples Using Any Standard Micro-Raman Spectrometer

تقنية جديدة لتحليل رامان من العينات المشعة عالية عن طريق أي ستاندرد مايكرو رامان الطيفي

A novel approach for the Raman measurement of nuclear materials is reported in this paper. It consists of the enclosure of the radioactive sample in a ...

Monitoring the Effects of Illumination on the Structure of Conjugated Polymer Gels Using Neutron Scattering

رصد تأثيرات الإضاءة على هيكل المواد الهلامية البوليمرية مترافق استخدام تشتت النيوترونات

We demonstrate a protocol to effectively monitor the gelation process of a high concentration solution of conjugated polymer both in the presence and ...

Observation and Analysis of Blinking Surface-enhanced Raman Scattering

المراقبة والتحليل من تطرف تشتت رامان المزودة بسطح

From a single molecule at a silver nanoaggregate junction, blinking surface-enhanced Raman scattering (SERS) is observed. Here, a protocol is presented on ...

Application of Voltage in Dynamic Light Scattering Particle Size Analysis

تطبيق الجهد في الضوء الديناميكي التشتت تحليل حجم الجسيمات

Dynamic light scattering (DLS) is a common method for characterizing the size distribution of polymers, proteins, and other nano- and microparticles. ...

Ultrafast Time-resolved Near-IR Stimulated Raman Measurements of Functional &#960;-conjugate Systems

Ultrafast Time-resolved Near-IR Stimulated Raman Measurements of Functional ÃƒÂÃ¢â€šÂ¬-conjugate Systems

فائق السرعة الوقت حل بالقرب من الأشعة تحت الحمراء حفز اختبارات رامان من أنظمة وظيفية مشبهة

Femtosecond time-resolved stimulated Raman spectroscopy is a promising method of observing the structural dynamics of short-lived transients with near ...

Neutron Crystallography Data Collection and Processing for Modelling Hydrogen Atoms in Protein Structures

جمع بيانات البلورات النيوترونية ومعالجتها لنمذجة ذرات الهيدروجين في هياكل البروتين

Neutron crystallography is a structural technique that allows determination of hydrogen atom positions within biological macromolecules, yielding ...

﻿Analyzing the Heterogeneous Performance of Single Nanoparticles with Electrochemical Methods

Tracking Electrochemistry on Single Nanoparticles with Surface-Enhanced Raman Scattering Spectroscopy and Microscopy

Tracking Electrochemistry on Single Nanoparticles with Surface-Enhanced Raman Scattering Spectroscopy and Microscopy (Video) | JoVE 

تتبع الكيمياء الكهربائية على الجسيمات النانوية المفردة باستخدام مطيافية تشتت رامان المحسنة السطح والفحص المجهري

Studying electrochemical reactions on single nanoparticles is important to understand the heterogeneous performance of individual nanoparticles. This ...