空间光调制器在拉曼光谱中的应用原理拉曼光谱学一直受益于各种科学技术的进步。对于自发拉曼光谱,电荷耦合器件(CCD)探测器允许在合理的速度下电子读出高质量光谱,大功率窄线宽近红外(NIR)激光器为生物样品提供了几乎理想的激发源,和高保真光学滤波器现在具有良好的抑制激发光的锐利边缘接近激发频率将这些先进的光电器件与光学或完全不同的仪器(如扫描探针显微镜)相耦合,可以用微或纳米尺度的空间分辨率探测材料的分子结构。所有这些进步已经将拉曼光谱从一种昂贵的专业技术转变为遍及物理和生命科学领域的普通台式仪器。当然,技术的进步还在继续,新的和看起来遥远的光学领域在拉曼光谱仪器中得到了应用。空间光调制器(SLM ...
拉曼光谱技术表征二维材料的应用研究上个世纪,层状材料得到了广泛的研究。然而在Novoselov等人将具有原子厚度的真正二维材料(2DMs)石墨烯剥离之前,层状材料的单层成分是无法达到的。石墨烯具有许多非凡的特性,它的发现激发了人们对二维材料(2DMs)的巨大兴趣,其范围广泛,从绝缘体、拓扑绝缘体、半导体、半金属和金属到超导体。各种2DMs合成的最新进展为基础科学现象的研究提供了机会和多功能平台,如无质量狄拉克费米子、超导体、铁磁性、半整数量子霍尔效应,以及在高端电子、自旋电子学、光电子、能量收集和柔性电子等方面的潜在应用。由于厚度超薄,2DMs的能带结构、晶格振动和电子-声子相互作用等特性对制 ...
使用空间散射偏移拉曼光谱检测猪肉中β-激动剂的优势β-激动剂残留在家畜体内半衰期长、代谢慢、稳定性差,对人类健康存在潜在风险。如果给畜禽大量喂食沙丁胺醇,大部分会沉积在动物的肝、肾、肺、肌肉等组织和器官中,人类食用会对肝、肾等内脏器官产生毒副作用,严重影响健康。高效液相色谱(HPLC)、液相色谱-质谱(LC-MS)、气相色谱-质谱(GC-MS) 、酶联免疫吸附(酶联免疫吸附)和毛细管电泳(CE) 等色谱方法已广泛应用于动物饲料和组织中β-激动剂的测定。这些方法可能具有较高的敏感性和特异性。然而,它们通常耗时、劳动密集、具有破坏性,并且需要进行预处理,这使得实时监测肉类中β-激动剂的残留变得困难 ...
拉曼光谱成像模式的优化方法为了减少来自荧光对拉曼信号的影响,人们可以使用长波长激光,但是相应的拉曼信号会有所降低。目前,大多数拉曼成像是在700到900纳米之间进行的,在这个范围内,可以发现自发荧光和拉曼信号之间的妥协。即便如此,需要很长的采集时间来检测足够的光子,并获得可接受的信号噪声。在快速系统中,获取足够的光子来测量单个拉曼光谱大约需要0.5秒,这意味着通过点扫描获得一幅512 × 512像素的拉曼图像需要36小时。为了克服这一限制,人们已经开发了几种拉曼成像模式和技术,可分为两种主要策略:提高成像采集速度和提高信号强度。在第一种策略中,对图像采集设置进行了修改,以提高成像采集速度,以便 ...
拉曼光谱仪应用中的扫描成像方式点聚焦和逐点扫描在这种方法中,激光是点聚焦的,被测物体被平移过激光焦点,或者焦点被光栅扫描过物体。电机驱动的x-y台是最常用的平移物体的设备。虽然作为研究显微镜附件的工作台可以定位精度优于±1 μm,并且可以以0.1μm的增量进行步进,但必须允许它们稳定在0.5 s左右才能达到此精度。当每个像素处的积分时间只有一秒或几秒时,沉降时间可以显著增加整个图像采集时间。尽管存在死时间问题,但电机驱动的舞台仍然受到供应商和最终用户的欢迎。一个重要的原因是,这些工作台对于微观测绘和更大比例尺的测绘都很有用,因为最常见的模型能够在每个轴上移动10-20厘米。有几种扫描方法可以减 ...
拉曼光谱应用于脑癌检测的优势脑癌非常多样化,包括100多种类型;然而,大多数可分为脑膜瘤和胶质瘤。胶质瘤比脑膜瘤更具侵袭性,影响环绕神经并支持中枢神经系统功能的胶质细胞。星形细胞瘤是儿童最常见的脑癌,成人最常见的是胶质母细胞瘤,两者都是胶质瘤类型的肿瘤。另一方面,脑膜瘤通常是良性的,起源于环绕大脑和脊髓的脑膜。脑癌的诊断通常包括神经系统检查、各种成像技术(MRI、正电子发射断层扫描(PET)或CT)和组织活检。结合这些研究的信息结果,可以检测病变区域,并确定肿瘤类型和分级。虽然它们是有用的诊断工具,但也有一些缺点。首先,成像测试所需的设备昂贵,这在某些情况下限制了其利用。其次,组织活检意味着手 ...
拉曼光谱在脑外伤检测中的应用继发性脑损伤的病理生理包括多种生物学过程,如神经炎症、线粒体功能障碍、氧化损伤、代谢损伤等,可作为损伤严重程度和预后的潜在标志物。在TBI过程中检测这些化学变化的主要实验技术是微透析结合免疫分析、质谱、核磁共振,以及最近的拉曼光谱。拉曼光谱的主要比较优势是其潜在的体内应用,通过使用局部检测探针,可以可视化代谢物浓度的空间变化。此外,该技术可以同时对几种生物分子进行多重分析,可以进行无标签,并且是非破坏性的。然而,拉曼光谱学并非没有局限性。与质谱等其他方法不同,除了之前探索的技术的一般局限性外,它不能提供关于特定蛋白质或脂类的信息。拉曼光谱研究脑外伤期间的代谢变化开始 ...
首先,典型的拉曼光谱特征宽度约为15 cm−1。在800nm附近,这相当于约1 nm的带宽。对于任何激光器系统,激光脉冲宽度和激光光谱带宽之间的反比关系意味着,对于给定的光谱带宽,可以达到的最短脉冲有一个基本的限制。在1 nm带宽的情况下,假设脉冲形状为高斯,该脉冲宽度约为0.95 ps。将脉冲缩短到这个值以下将导致CARS中非共振背景/共振信号比的增加,从而降低对比度和降低图像质量。在SRS中,结果很简单,即使峰值功率(因此非线性光损伤)会增加,也不会产生额外的信号,因为与拉曼有源跃迁没有共振的频率分量不会产生信号。此外,如果附近发生两个共振,较宽的带宽将意味着光谱分辨率较低,获得的图像将受 ...
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标签”无标签拉曼光谱已被用于研究各种生物样品中的蛋白质、脂类、核苷酸和不同的生物活性分子。原则上,由于这些键的普遍存在,蛋白质、脂类、核苷酸、碳水化合物和其他生物分子可以同时被可视化。然而,在实践中,所有含有相同键的分子都会产生重叠的光谱,这使得将来自特定化学键的信号归因于独特类型的生物分子非常具有挑战性,严重限制了检测的特异性。为了克服这个问题,不同的拉曼标签已经被开发出来。这些标签是在45000px−1到2800 cm−1之间的“沉默区域”振动的小功能基团或同位素,在该区域内没有自然发生的生物分子振动。用拉曼标签标记特定的生物分子可以很容易地将其与其他生物分子区分开来,增加检测的特异性。这 ...
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