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提高相干拉曼成像灵敏度的方法由于照射到样品表面的光功率受到样品损伤阈值的限制,提高CRS显微系统灵敏度的唯一可行方法就是增加分子响应器的有效拉曼截面。对于内源性化合物,拉曼截面是分子的固有性质,当激发波长远离电子共振时,拉曼截面基本上不会改变。然而,对于外部探针,当电子共振出现在激励束的频率附近时,拉曼截面可以显著提高。共振拉曼散射原理可应用到CRS系统的光激发中,达到相应提高分子浓度的检出限的作用。这一方法要求发色团表现出与电子共振良好耦合的振动模式。如受激拉曼散射系统(SRS)所示,当激发频率在电子跃迁附近调谐时,为荧光标记目的开发的荧光团显示高达倍的振动响应的出色增强。结果是这种荧光探针 ...
法。超分辨率拉曼成像一直是人们追求的目标,尽管最近取得了一些有趣的突破,但新的超分辨率方法的开发仍然是该领域的热点。与腈相比,炔标记提供了两倍以上的信号强度,并且根据炔在生物分子中的定位,其拉曼信号漂移——末端炔出现在约2100 cm−1处,内部炔出现在约2200 cm−1处——如果选择适当的标记定位组合,就可以对不同的炔标记分子进行多路成像。由于这些原因,炔标记是目前应用最广泛的拉曼标记策略,并已被用于研究脂类、蛋白质、糖和核苷酸。如果您对拉曼光谱成像有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/three-level-59.html更多详情请联 ...
脑或脑切片的拉曼成像是建立脑外伤期间代谢变化的一个很好的工具。然而,这并不是一种适合监测病人的方法。为了有效的预后,必须开发低创或无创技术。在这方面,拉曼光谱最近被应用于小鼠TBI模型的视网膜。来自视网膜的光谱可以区分中度和重度TBI,并且记录了眼睛中类似于在大脑中观察到的化学变化,与细胞损伤后心磷脂的释放有关。人们开发了人工颅骨解剖模型来指导颅内探针原型的设计,该原型能够从临床建立的颅骨通路技术提供拉曼测量。这种新设备可以实时测量颅内光谱,同时避免来自颅外组织的噪声。该装置的进一步验证将允许其插入病变部位,并用于监测急性期TBI后的变化。最后一组方法依赖于测量生物体液中的代谢标记物,以简单快 ...
,拉曼光谱或拉曼成像和机器学习技术的结合最近将诊断时间缩短到几秒钟。自首次尝试使用拉曼光谱来区分健康和水肿的脑组织以来,拉曼光谱作为一种新的脑肿瘤诊断工具引起了人们的兴趣。相关研究强调了癌症组织和健康组织的不同振动特征。报告的峰值位置或强度的差异是由于与疾病相关的生物分子的定量或定性变化,因此可以用作癌症检测和在某些情况下分类的生物标记物。胶质母细胞瘤组织与健康组织有显著差异,主要在蛋白质和脂质对应区域。蛋白质二级结构出现α-螺旋和β-sheet含量的差异,磷脂酰胆碱和鞘磷脂的特征峰移位,这可能与分子结构变化有关。此外,据报道,类胡萝卜素、细胞色素c和脂肪酸对应的条带在人脑肿瘤中也发生了改变, ...
间。在线扫描拉曼成像仪中,光谱仪入口狭缝常被用作共聚焦操作的空间滤波器。然而,由狭缝提供的截面强度不如由更常见的针孔提供的截面强度。对目标的点扩散函数沿狭缝方向逐像素反卷积,可以得到较强的分割效果。宽视场照明和成像检测窄带滤波器可用于拉曼成像。第一个成功的现代仪器采用了干涉滤波器,它可以倾斜以改变通带。随后,声光可调谐滤波器(AOTF)和液晶可调谐滤波器(LCTF)被引入到拉曼成像中,并提供了电子可调谐性。可调滤波器方法已被证明是测量隔离波段最有用的方法。如果只需要几个帧来定义波段,全球拉曼成像可以相当快。当有许多重叠波段或非线性背景时,许多图像必须以不同的拉曼位移拍摄,时间优势就消失了。需要 ...
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,以便即使有低拉曼信号,也可以在更短的时间内获取图像。这通常是通过离开点扫描方法,并试图同时获得几个像素来实现的。目前已 ...
级,但非线性拉曼成像的窄带宽版本提供的光谱信息远不如线性版本。要转变为真正的化学成像工具,需要在不显著影响CRS的速度优势的情况下扩大光谱含量。在这一需求的驱动下,2010年代的许多研究都致力于开发快速的高光谱CRS成像方法。CRS的另一个局限性是敏感性。尽管独立的单层脂质双分子层成像在早期为生物应用带来了希望,但产生这种信号所需的分子数量仍然超过105。然而荧光显微镜技术可以捕捉到来自单个分子的信号,即使是最敏感的CRS方法也需要成千上万个目标分子来产生可检测的信号。因此,关注提高灵敏度是扩大CRS技术使用的重要策略。CRS成像的对比度来源于分子化合物的振动特征。对于内源性分子,这种标记的数 ...
在被广泛用于拉曼成像。在这个应用说明中,我们将描述Moku:Lab的锁相放大器是如何在波士顿大学的先进的刺激拉曼成像装置中实现的。介绍拉曼光谱是一种非破坏性的分析化学技术。它直接探测样品的振动模式。与电子光谱法相比,拉曼光谱法提供了高化学特异性,而不需要荧光标签。样品可以以完全无接触和无标签的方式被询问,防止对系统的破话。红外(IR)光谱是另一种常用的获得振动光谱的方法。红外光谱和拉曼光谱的选择规则是不同的;红外光谱对偶极子的变化很敏感,而拉曼光谱对偏振性的变化很敏感。这使得红外和拉曼成为一组特定化学键的良好工具。对于成像和显微镜的应用,在选择红外或拉曼光谱时,还有两个重要因素需要考虑。1)空 ...
检测。线扫描拉曼成像系统,以完成宏观尺度拉曼化学成像,用于食品安全和质量研究。其可用于各种食品和农产品的检测,如猪肉中兽药的检测,小麦粉中过氧化苯甲酰、l -抗坏血酸的检测等。而化学成像技术主要用于检测样品的表面性质。空间偏移拉曼光谱(SORS)是一种通过从激励激光器横向偏移的一系列表面位置收集拉曼散射信号来检索分层次地表信息的技术。图1由于β-激动剂在猪肉样品中的分布不均匀,当只检测肉的表面时,可能会出现漏检的情况。如图1所示,偏移谱对来自地表和次地表的拉曼信号表现出不同的灵敏度。随着源探测距离的增加,深层拉曼信号的贡献逐渐超过表层拉曼信号的贡献。因此,β-激动剂可以在猪肉的更深层次检测,使 ...
努力。线扫描拉曼成像系统使用激光线照明代替单一激光焦点,与传统的逐点扫描技术相比,成像速度更快。然而,线扫描技术的成像速度的提高是有代价的;沿激光线方向的空间分辨率降低。近年来,多聚焦共聚焦拉曼光谱仪通过在样品平面上产生多个激光聚焦,同时获取所有激光聚焦点的所有拉曼光谱,实现了并行拉曼采集。多聚焦共聚焦拉曼光谱仪已被证明不仅能提高成像速度,还能保持最佳(衍射受限)的空间分辨率。在多聚焦共聚焦拉曼光谱仪中,一束激光通常会产生多个激光聚焦。作为一种分时技术,一般采用振镜作为快速扫描仪,对单个激光聚焦进行快速扫描,形成分时多聚焦。另一种技术使用空间光调制器(SLM)或微透镜阵列从一束激光产生多个激光 ...
像,实现高速拉曼成像,沿y轴平行检测400个拉曼光谱。物镜的组合和选择在一定程度上受到了物理上是否可能将它们放置在装置中以及可以放置的被观察样本的大小的限制。另外一个光路来诱导拉曼散射的外延线照明,使用一个线形焦点,以能够比较贝塞尔和传统外延线照明模式之间的成像特性。使用图1(a)中的倒立镜可以切换两种成像模式。贝塞尔照明的偏振方向设置为x方向,使探测物镜能够有效地收集诱导拉曼散射。分光光度计的狭缝宽度设为1 Airy单位,使狭缝共聚焦效应也可实现z向的空间分辨率。光学装置的细节如图1所示。图一该显微镜的有效点扩散函数(PSF)是光学照明点扩散函数和检测点扩散函数的乘积。如图1(b)-(e)所 ...
图,通过右图拉曼成像可以得知微塑料在溶剂中的分布状态和微塑料的浓度。测试过程激光功率始终保持在5mW,每个点的积分时间是500ms,扫描成像范围是58um×58um,扫描步长是0.5um,整个采集过程约一个半小时,这样的测试条件既获得了高质量的数据,又能保证样品不被损坏作二次测试。微塑料溶液过滤到膜上,颗粒大小为100nm,由于浓度过高,纳米颗粒发生了团聚,在显微镜下如上图所示,因此看不出形态。在下面的拉曼光谱中可以看出微塑料的拉曼信号很强。以上两个关于微塑料的测试案例均由Nanobase XperRam S完成,XperRam S采用透射式光路设计,提高了产品的灵敏度,相同条件下可以快速检测 ...
正(因为相干拉曼成像使用两个光谱不一样的激光束)。文章创新点:基于此,GRINTECH GambH的Ekaterina Pshenay-Severin(第一作者)和莱布尼茨光子技术研究所的Juergen Popp(通讯作者)等人提出了一种结合紧凑型的四波混频光纤激光器的超紧凑光纤扫描内窥镜平台用于多模(CARS/SHG/TPEF)非线性内窥显微镜成像,并证明了在非线性成像应用(如图像引导手术和在体诊断)中的潜力。研发的核心部件有:(1) 便携式光纤激光;(2) 一种新型固体光纤,在两个分离的纤芯中引导激发激光,并在外部包层中收集信号;(3) 共振光纤扫描仪;(4) 实现激光复合(recombi ...
量子增强受激拉曼成像(如图1a)。选用近红外波长减小生物样品的激光吸收和光损伤。图1a左为泵浦光生成部分,中为受激拉曼散射生成及同时明场显微镜成像,右为斯托克斯光束检测及使用频谱分析仪进行信号处理。明亮压缩光源(bright squeezed light)详细结构见图2。(2)使用专用的光学参量放大器在斯托克斯光子之间引入了量子关联关联,实现量子关联抑制噪声,从而提高显微镜的信噪比。关联抑制或“压缩(squeeze)”受激拉曼调制边带(sideband)频率下斯托克斯场上的噪声幅度(图 3a,虚线),同时保持拉曼信号强度不变(尽管时空模态变化会影响这一点)。成像效果图:a、拉曼位移为3,055 ...
成了推进相干拉曼成像在便携性和医疗诊断或环境传感应用的灵敏度。实现了由掺镱(Yb 3+)光纤振荡器和FOPO组成的全光纤光源(图一),它提供了波长可调的同步皮秒脉冲,用于相干拉曼测量。它提供了三个而不是两个不同波长的脉冲,即斯托克斯脉冲以及波长交替泵浦脉冲,对于后来的 FM CARS 实验是必需的。产生的斯托克斯脉冲在振荡器内并用可饱和吸收镜 (SAM) 锁模,可在波长(WL 滤波器)在 1020 nm 和 1060 nm 之间,持续时间为 7 ps,并被放大(前置放大器和Amp) 分两级,在光隔离器 (Iso) 后面的输出处达到 400 mW。波长滤波器由一个基于光栅和紧凑型机电光束偏转的定 ...
个焦点。相干拉曼成像通常使用高NA的水镜或者油镜进行测量,从而更有效地达到相位匹配的条件。通过样品后,光在前进方向被采集,并重新聚焦在探测器上。通常,我们使用浸油聚光镜来提高采集效率。在这个示例中,我们使用了1.2NA,60倍(UPLSASP 60XW, 奥林巴斯)的物镜对光进行了聚焦。光被聚光镜采集后,通过了一个光学滤镜阻断被调制的光后,被重新聚焦到了光电二极管上。二极管所产生的信号随后被送入锁相放大器。取决于光电二极管的结构,电流或电压前置放大器可以被放置于二极管和锁相放大器之间。锁相放大器随后将收集的信号与本地振荡器混频,将调制的AC信号转换成DC信号,放大并输出。信号随后被送入采集卡中 ...
绍植物细胞的拉曼成像和荧光成像。上图为中国农业科学院农产品加工研究所郑金铠课题组发表的成果,样品是柑橘皮中的黄酮层。在黄酮层,根据特征峰偏移(精油、类胡萝卜素和类黄酮分别为761、1156和1275 cm−1),在拉曼成像中发现了3种成分。根据代表特征峰强度的颜色来确定黄酮层中各成分的相对含量。红色表示含量最高的区域,蓝色表示含量最低的区域。如图B所示,黄酮层中精油含量较高。精油的位置与光学图像中油腺的位置对齐,直径约为0.2 mm(图A)。类胡萝卜素是拉曼成像中含量最高、分布最广的功能成分(图C)。结果表明,成熟柑橘果皮的橙色主要是由类胡萝卜素决定的。图D也显示,黄酮的外层黄酮类成分较少。通 ...
介绍拉曼光谱法是一种非破坏性分析化学方法。它直接探测样品的振动模式。与电子光谱法相比,拉曼光谱法无需荧光标记即可提供高化学特异性。可以完全无接触和无标签的方式测试样品,从而防止对系统的干扰。红外光谱是获得振动光谱的另一种常用方法。红外光谱和拉曼光谱的选择规则是不同的。红外光谱对偶极子的变化很敏感,而拉曼光谱对极化率的变化敏感。这使得IR和拉曼成为用于特定化学键组的良好工具。对于成像和显微镜应用,在红外或拉曼光谱之间进行选择时,还要考虑两个其他重要因素:1)空间分辨率需求。红外光谱法使用红外光作为光源。拉曼可以使用可见光或近红外(NIR)激光器进行激发。由于可见光或NIR激光的波长要很短,因此拉 ...
e)石墨烯拉曼成像(1585cm-1)f)WSe2拉曼成像(250cm-1)。电荷载流子的迁移率是由WSe2中陷阱的散射决定的,这是由层间间隙中的Se和W空位或离子化杂质引起的(图1c)。图1d显示了一个典型的石墨烯/ WSe2 /金属异质结构器件的光学图像,该器件具有位于WSe2薄片下方的12 µm宽的石墨烯(虚线)。图1e,f显示了石墨烯的G峰强度(图1e中为1585 cm-1)和WSe2的E12g + A1g峰(图1f中为250 cm-1)的拉曼成像图,这清楚地辨别了石墨烯、WSe2和金属电极的堆叠区域。石墨烯和WSe2的拉曼峰都出现在重叠区域(图S3,支持信息)。图2图2 栅极偏压下 ...
WS2进行了拉曼成像测试。图5a,d清晰地展示了生长在石英玻璃上的MoS2/WS2比生长在其他基底上半峰宽FWHM大,这表明生长的二维材料的晶体质量不均匀。石英上生长的样品均匀性较差是由非晶质衬底和MoS2/WS2之间的不匹配引起的,这会使得材料-基底的边界产生缺陷。然后正如图b所示,与WS2相似(图e,f),在SiO2 / Si上生长的MoS2的半峰宽FWHM略小于在Si上的。这个现象表明SiO2/Si基底具有比其他两种基底更高质量生长二维MoS2/WS2的能力。您可以通过我们的官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。 ...
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