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

Dit onderzoek werd ondersteund door het start-upfonds van de Purdue University Department of Chemistry.

1. Instrumentele setup voor hyperspectrale CRS-beeldvorming
OPMERKING: Het genereren van CRS-signaal vereist het gebruik van krachtige (d.w.z. klasse 3B of klasse 4) lasers. Veiligheidsprotocollen moeten worden aangepakt en de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM' s) moeten te allen tijde worden gedragen bij het werken met dergelijke hoge piekvermogens. Raadpleeg de juiste documentatie voordat u gaat experimenteren. Dit protocol richt zich op het ontwerpen van het bunde...

Het hier gepresenteerde protocol beschrijft de constructie van een multimodale CRS-microscoop en de directe vergelijking tussen CARS- en SRS-beeldvorming. Voor de microscoopconstructie zijn de kritieke stappen ruimtelijke en temporele bundeloverlapping en optimalisatie van de bundelgrootte. Het wordt aanbevolen om een standaardmonster zoals DMSO te gebruiken vóór de biologische beeldvorming voor het optimaliseren van SNR en het kalibreren van Raman-verschuivingen. Directe vergelijking tussen CARS- en SRS-beelden laat z...

Het Raman-verstrooiingsfenomeen werd voor het eerst waargenomen in 1928 door C. V. Raman1. Wanneer een invallend foton interageert met een monster, kan spontaan een inelastische verstrooiingsgebeurtenis optreden, waarbij de energieverandering van het foton overeenkomt met een vibrationele overgang van de geanalyseerde chemische soort. Dit proces vereist geen gebruik van een chemische tag, waardoor het een veelzijdig, labelvrij hulpmiddel is voor chemische analyse en tegelijkertijd de verstoring van monsters minimaliseert. Ondanks de voordelen lijdt spontane Raman-verstrooiing aan een lage verstrooiingsdoorsnede (meestal 1011 lager dan de infrarood [IR] absorptiedoorsnede), wat lange acquisitietijden vereist voor analyse2. De zoektocht naar het verhogen van de gevoeligheid van het Raman-verstrooiingsproces is dus essentieel bij het pushen van Raman-technologieën voor realtime beeldvorming.
Een effectieve manier om de gevoeligheid van Raman-verstrooiing aanzienlijk te verbeteren, is door middel van coherente Raman-verstrooiingsprocessen (CRS), waarvoor meestal twee laserpulsen worden gebruikt om moleculaire trillingsovergangen te exciteren 3,4. Wanneer het fotonenergieverschil tussen de twee lasers overeenkomt met de trillingsmodi van monstermoleculen, worden sterke Raman-signalen gegenereerd. De twee meest gebruikte CRS-processen voor beeldvorming zijn coherente anti-Stokes Raman scattering (CARS) en gestimuleerde Raman scattering (SRS)5. In de afgelopen twee decennia hebben technologische ontwikkelingen CARS- en SRS-microscopietechnieken verbeterd om krachtige hulpmiddelen te worden voor labelvrije kwantificering en opheldering van chemische veranderingen in biologische monsters.
Chemische beeldvorming door CARS-microscopie kan worden gedateerd op 1982 toen laserscanning voor het eerst werd toegepast om CARS-beelden te verkrijgen, gedemonstreerd door Duncan et al6. De modernisering van CARS-microscopie werd sterk versneld na de brede toepassingen van laserscanning multifotonenfluorescentiemicroscopie7. Vroeg werk van de Xie-groep met behulp van lasers met een hoge herhalingssnelheid heeft CARS omgevormd tot een snel, labelvrij, chemisch beeldvormingsplatform voor de karakterisering van moleculen in biologische monsters 8,9,10. Een van de belangrijkste problemen voor CARS-beeldvorming is de aanwezigheid van een niet-resonante achtergrond, die het beeldcontrast vermindert en het Raman-spectrum vervormt. Er zijn veel inspanningen geleverd om ofwel de niet-resonante achtergrond11,12,13,14,15 te verminderen of om resonante Raman-signalen uit de CARS-spectra16,17 te halen. Een andere vooruitgang die het veld enorm heeft verbeterd, is hyperspectrale CARS-beeldvorming, die spectrale mapping mogelijk maakt bij elke beeldpixel met verbeterde chemische selectiviteit 18,19,20,21.
Gestimuleerde Raman-verstrooiing (SRS) is een jongere beeldvormingstechnologie dan CARS, hoewel het eerder werd ontdekt22. In 2007 werd SRS-microscopie gerapporteerd met behulp van een laserbron met lage herhalingssnelheid23. Al snel demonstreerden verschillende groepen high-speed SRS-beeldvorming met behulp van lasers met hoge herhalingssnelheid 24,25,26. Een van de belangrijkste voordelen van SRS-microscopie ten opzichte van CARS is de afwezigheid van de niet-resonante achtergrond27, hoewel andere achtergronden zoals cross-phase modulatie (XPM), transiënte absorptie (TA), twee-fotonenabsorptie (TPA) en fotothermisch (PT) effect, kunnen optreden met SRS28. Bovendien hebben het SRS-signaal en de monsterconcentratie lineaire relaties, in tegenstelling tot CARS, dat een kwadratische signaalconcentratieafhankelijkheid heeft29. Dit vereenvoudigt chemische kwantificering en spectrale ontmenging. Multicolor en hyperspectrale SRS is geëvolueerd in verschillende vormen 30,31,32,33,34,35,36, waarbij spectrale focus een van de meest populaire benaderingen is voor chemische beeldvorming 37,38.
Zowel CARS als SRS vereisen de focus van de pomp en Stokes laserstralen op het monster om de trillingsovergang van de moleculen voor signaalexcitatie te matchen. CARS en SRS microscopen hebben ook veel gemeen. De fysica die ten grondslag ligt aan deze twee processen en signaaldetecties die betrokken zijn bij deze microscopietechnologieën hebben echter verschillen 3,39. CARS is een parametrisch proces dat geen netto foton-molecuul energiekoppelingheeft 3. SRS is echter een niet-parametrisch proces en draagt bij aan de energieoverdracht tussen fotonen en moleculaire systemen27. In CARS wordt een nieuw signaal met anti-Stokes-frequentie gegenereerd, terwijl SRS zich manifesteert als de energieoverdracht tussen de pomp en Stokes-laserstralen.
CARS-signaal voldoet aan Eq (1)28.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/63677/63677eq1v2.png" style="margin: auto;"> (1)
Ondertussen kan het SRS-signaal worden geschreven als Eq (2) 28.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/63677/63677eq2v2.png" style="margin: auto;">(2)
Hier zijn Ip, Is, ICARS en ΔISRS de intensiteiten van respectievelijk de pompbundel, Stokes-bundel, CARS-signaal en SRS-signalen. χ(3) is de derde-orde niet-lineaire optische gevoeligheid van het monster en is een complexe waarde die bestaat uit reële en imaginaire delen.
Deze vergelijkingen drukken de spectrale profielen en signaalconcentratieafhankelijkheid van CARS en SRS uit. Verschillen in fysica resulteren in ongelijksoortige detectieschema's voor deze twee microscopietechnologieën. Signaaldetectie in CARS omvat meestal spectrale scheiding van nieuw gegenereerde fotonen en detectie met behulp van een fotomultiplicatorbuis (PMT) of charge-coupled device (CCD); voor SRS wordt de energie-uitwisseling tussen de pomp en stokesbundels meestal gemeten door intensiteitsmodulatie met hoge snelheid met behulp van een optische modulator en demodulatie met behulp van een fotodiode (PD) in combinatie met een lock-in versterker.
Hoewel er de afgelopen jaren veel technologische ontwikkelingen en toepassingen zijn gepubliceerd op zowel CARS- als SRS-gebieden, zijn er geen systematische vergelijkingen van de twee CRS-technieken op hetzelfde platform uitgevoerd, vooral voor hyperspectrale CARS- en SRS-microscopie. Directe vergelijkingen in gevoeligheid, ruimtelijke resolutie, spectrale resolutie en chemische scheidingsmogelijkheden zouden biologen in staat stellen om de beste modaliteit voor chemische kwantificering te selecteren. In dit protocol worden gedetailleerde stappen beschreven om een multimodaal beeldvormingsplatform te bouwen met zowel hyperspectrale CARS- als SRS-modaliteiten op basis van een femtosecondelasersysteem en spectrale focus. De twee technieken zijn vergeleken in de voorwaartse richting voor spectrale resolutie, detectiegevoeligheid, ruimtelijke resolutie en beeldcontrasten van cellen.

<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

Gestimuleerde Raman-verstrooiing (SRS) en coherente anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopie zijn de meest gebruikte coherente Raman-verstrooiingsbeeldvormingstechnologieën. Hyperspectrale SRS- en CARS-beeldvorming bieden Raman spectrale informatie op elke pixel, wat een betere scheiding van verschillende chemische samenstellingen mogelijk maakt. Hoewel beide technieken twee excitatielasers vereisen, zijn hun signaaldetectieschema's en spectrale eigenschappen heel verschillend. Het doel van dit protocol is om zowel hyperspectrale SRS- als CARS-beeldvorming op één platform uit te voeren en de twee microscopietechnieken voor het afbeelden van verschillende biologische monsters te vergelijken. De spectrale focusmethode wordt gebruikt om spectrale informatie te verkrijgen met behulp van femtosecondelasers. Door standaard chemische monsters te gebruiken, worden de gevoeligheid, ruimtelijke resolutie en spectrale resolutie van SRS en CARS in dezelfde excitatieomstandigheden (d.w.z. vermogen bij het monster, pixel dwell-tijd, objectieve lens, pulsenergie) vergeleken. De beeldcontrasten van CARS en SRS voor biologische monsters worden naast elkaar geplaatst en vergeleken. De directe vergelijking van CARS- en SRS-prestaties zou een optimale selectie van de modaliteit voor chemische beeldvorming mogelijk maken.

Vergelijkingen van de spectrale resolutie Figuur 2 vergelijkt de spectrale resolutie van hyperspectrale SRS (figuur 2A) en CARS (figuur 2B) microscopie met behulp van een DMSO-monster. Voor het SRS-spectrum werden twee Lorentziaanse functies (zie protocol stap 2.3) toegepast om in het spectrum te passen, en een resolutie van 14,6 cm-1 werd verkregen met behulp van de 2.913 cm-1 piek. Voor CA...

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

Dit artikel vergelijkt direct de resolutie, gevoeligheid en beeldcontrasten van gestimuleerde Raman-verstrooiing (SRS) en coherente anti-Stokes Raman-verstrooiing (CARS) geïntegreerd in hetzelfde microscoopplatform. De resultaten laten zien dat CARS een betere ruimtelijke resolutie heeft, SRS betere contrasten en spectrale resolutie geeft, en beide methoden hebben een vergelijkbare gevoeligheid.

Directe vergelijking van hyperspectrale gestimuleerde Raman-verstrooiing en coherente anti-stokes Raman-verstrooiingsmicroscopie voor chemische beeldvorming

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

Dit protocol vergelijkt de twee meest gebruikte hyperspectrale coherente Raman-verstrooiingstechnieken, waaronder de coherente anti-Stokes Raman-verstrooiing en de gestimuleerde Raman-verstrooiingsprocessen en dit stelt de biologen in staat om de beste beeldvormingsmodaliteit voor hun biologische toepassingen te kiezen. Met behulp van de intrinsieke trillingshandtekeningen is coherente Raman-spectroscopie in staat om chemische informatie en biologische monsters in kaart te brengen zonder dat exogene etikettering nodig is. Coherente Raman-microscopie heeft ons begrip van cellulair metabolisme, mapping, medicijndistributies, ziektediagnostiek en het kwantificeren van chemische veranderingen uitgebreid.Dit is een techniek die voldoende training vereist in zowel optica als spectroscopie. Ik zou aanraden om een paar overzichtsartikelen te lezen en getraind te worden door een expert voordat je deze techniek gebruikt. Bereid om te beginnen de beelddia's voor door een stuk dubbelzijdige tape op een afdekslip te plaatsen en een kleine rechthoekige vorm van de tape uit het midden van de tape te snijden om een open gebied te creëren voor het monster dat moet worden geplaatst.Pipetteer 1 tot 2 microliter pure DMSO en doseer de druppel in het midden van de vacature. Plaats de bovenste afdekselslip voorzichtig en plaats voorzichtig de randen van de afdekslips om de kamer af te dichten, terwijl u ervoor zorgt dat het DMSO-monster geen contact maakt met de randen van de tape. Bereid voor gevoeligheidsexperimenten seriële verdunningen van DMSO in deuteriumoxide om een concentratiebereik van 50 tot 0% te geven Neem 1 tot 2 microliter van elke oplossing en bereid geperste monsters zoals eerder aangetoond.Plaats het monster op het microscoopstadium en voeg indien nodig water of dompelolie toe voor de objectieflens of condensor. Beweeg de rand van de DMSO-druppel op de juiste manier in het gezichtsveld en pas de objectieflens aan voor de beste scherpstelling, centreer vervolgens de condensor met behulp van de Kohler-verlichtingsmethode en open het membraan op de condensor volledig. Stem vervolgens de golflengte van de pompbundel af op 800 nanometer om het 2913-golfnummer CH3-piek te richten en stel het vermogen van zowel de pomp als de Stokes-bundel in op ongeveer 30 milliwatt vóór de microscoop door de halve golfplaat aan te passen.Stel voor SRS de versterking van de lock-in-versterker in op ongeveer 10 met een tijdconstante van 7 microseconden, zodat de tijdconstante kleiner is dan de pixel dwell-tijd. Stel de parameters voor beeldacquisitie en de acquisitiesoftware in met een pixelgetal van 200 bij 200 met de scangrootte van ongeveer 100 bij 100 vierkante micrometer, zorg ervoor dat het beeld zowel de DMSO-druppel als een leeg gebied bevat, scan vervolgens het monster en controleer het beeld op het computerscherm. Scan vervolgens het gemotoriseerde vertragingsbeeld in de Stokes-pompbundel terwijl u de realtime beelden bewaakt en scant de vertraging totdat het signaal is gemaximaliseerd.Verplaats de DMSO-druppel om het hele gezichtsveld te bedekken en controleer of het DC-signaalmaximum in het beeld is gecentreerd, omdat het signaal afhankelijk is van de pompbundel. Pas de positie van de pompbundel aan via een spiegel of de spanningsverschuiving in de beeldbewerkingssoftware. Pas na DC-optimalisatie de Stokes-straalspiegels aan totdat het AC-signaal is gemaximaliseerd door de drempelwaarde aan te passen om ongeveer 50% verzadiging weer te geven terwijl wordt gecontroleerd of de verzadiging in het beeld is gecentreerd.Zo niet, verfijn de spiegels dan alleen in de Stokes-bundel en controleer het signaal tijdens de uitlijning als realtime feedback over de kwaliteit van de uitlijning. Voor SNR-analyse opent u de ImageJ-software en importeert u het opgeslagen DMSO-voorbeeldtekstbestand door te klikken op Bestand en vervolgens op Importeren, gevolgd door de opties Tekstafbeelding en Openen in het vervolgkeuzemenu. Zodra de afbeelding is geïmporteerd, drukt u op Control Shift C om de functie Helderheid en contrast weer te geven en drukt u vervolgens op de knop Automatisch in de functie Helderheid en contrast totdat het gebied van het DMSO-monster verzadigd lijkt om het maximale monstersignaal te vinden.Klik vervolgens op de ovale selectietool op de ImageJ-interface en markeer een klein gebied van het verzadigde DMSO-gebied. Druk na het markeren op M om het gemiddelde en de standaarddeviatie van het geselecteerde gebied te meten. Voor het meten van de achtergrond past u de balken in de functie Helderheid en contrast aan totdat het signaal van het lege gebied kan worden waargenomen, klikt u vervolgens op de selectie Ovaal en markeert u een gebied van de achtergrond, zodat het geselecteerde gebied geen DMSO bevat.Druk daarna op M om de statistieken van het geselecteerde gebied te meten. Bereken vervolgens de SNR zoals eerder aangetoond door de ruisgemiddelde waarde en signaalgemiddelde waarde samen met de standaarddeviatie te meten. Als u de hyperspectrale CRS-afbeeldingen wilt verwerken, importeert u het tekstbestand door te klikken op de opties Bestand en vervolgens op Importeren, Tekstafbeelding en Openen in het vervolgkeuzemenu.Eenmaal geïmporteerd, klikt u op Afbeelding, vervolgens stapels, gevolgd door Tools en Montage to Stack-opties om het bestand naar een afbeeldingsstapel te converteren en bladert u vervolgens door de montage totdat de eerste DMSO-piek zichtbaar is. Selecteer een gebied op de DMSO en klik op Afbeelding, gevolgd door Stack en Plot Z-as Profiel opties om de intensiteit versus frame nummer spectrum te plotten. Klik vervolgens op Lijst en kopieer de profielgegevens om de onbewerkte spectrale gegevens te extraheren.Om het herstelde spectrum om te zetten in frequentie-eenheden, voert u een lineaire regressie uit met behulp van de symmetrische en asymmetrische CH-uitrekking van DMSO en hun bijbehorende framenummers. De spectrale resolutie van de DMSO werd gemeten met behulp van een hyperspectrale SRS- en CARS-microscopie, die een resolutie van respectievelijk 14,6 en 17,1 golfnummer laten zien, wat aangeeft dat SRS een betere spectrale resolutie heeft. De DMSO SRS-spectra werden verkregen bij concentraties van 0,1 en 0,01%, waarbij de piek bij 2913-golfnummer kan worden opgelost in de eerste, maar niet in de laatste, wat aangeeft dat de detectielimiet tussen 0,1 en 0,01% DMSO ligt.De fase-opgehaalde CARS-spectra laten zien dat de DMSO 2913-golfnummerpiek duidelijk kan worden opgelost voor de 0,1% DMSO, maar niet de 0,01% die een detectiegrens tussen deze twee concentraties aangeeft. SRS- en CARS-intensiteitsprofielen van een MIA PaCA-2-cel toonden aan dat het SRS-signaal een resolutie van 398,6 nanometer gaf, terwijl het CARS-signaal een 1,2 keer betere resolutie van 330,3 nanometer gaf. De SRS- en CARS-beelden van MIA PaCa-2-cellen op verschillende optische vertragingsposities tonen de sterkste signalen met lipidedruppels als heldere stippen voor SRS, terwijl CARS veel lagere contrasten hebben.Een rode verschuiving van 37 golfnummers in spectrale focus verbeterde echter de lipidencontrasten voor zowel SRS als CARS. De SRS-spectra tonen een veel sterker signaal op 2850 golfnummer voor lipidedruppels dan andere organellen, terwijl de CARS-spectra een kleine rode verschuiving vertonen. Om het coherente Raman-verstrooiingssignaal te optimaliseren, zoekt u eerst de samplefocus, stemt u vervolgens de optische vertraging af en ten slotte stemt u de spiegels af totdat een maximum is bereikt.Andere pomp-sondetechnologieën, zoals transiënte absorptie, zijn inherent geïntegreerd in het CRS-platform. Deze technologie is zeer krachtig voor het meten van de absorptiekinetiek van sterke lichtabsorberende niet-fluorescerende moleculen. Deze techniek stelt onderzoekers in staat om kleine moleculen op een labelvrije manier te bekijken met een hoge chemische celactiviteit.Het stelt onderzoekers ook in staat om veranderingen in lipidemetabolisme, intracellulaire dynamica en medicijndistributies te bekijken.

Research

JoVE Journal

Chemistry

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

A-filter op basis Surface Enhanced Raman spectroscopische test voor snelle opsporing van chemische verontreinigingen

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

Bereiding van Biopolymer Aerogels die Groene Oplosmiddelen

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

Meting van de deeltjesgrootteverdeling in Troebele Solutions van Dynamic Light Scattering Microscopy

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

Een nieuwe techniek voor Raman analyse van sterk radioactieve monsters behulp van een standaard micro-Raman Spectrometer

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

Monitoring van de gevolgen van de verlichting op de structuur van geconjugeerd polymeer Gels met behulp van Neutron Scattering

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

Observatie en analyse van de blinkende oppervlakte-enhanced Raman verstrooiing

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

Toepassing van spanning in dynamic light scattering particle size analysis

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

Ultrasnelle time-resolved Near-IR Stimulated Raman Metingen van Functionele π-conjugaat Systemen

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

Neutronenkristallografie Gegevensverzameling en -verwerking voor het modelleren van waterstofatomen in eiwitstructuren

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 

Elektrochemie volgen op enkele nanodeeltjes met oppervlakte-verbeterde Raman-verstrooiingsspectroscopie en microscopie

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