-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Bioengineering
عالية السرعة غيغاهرتز الفرعي مطياف لتحليل Brillouin نثر
عالية السرعة غيغاهرتز الفرعي مطياف لتحليل Brillouin نثر
JoVE Journal
Bioengineering
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Bioengineering
High Speed Sub-GHz Spectrometer for Brillouin Scattering Analysis

عالية السرعة غيغاهرتز الفرعي مطياف لتحليل Brillouin نثر

Full Text
15,782 Views
13:31 min
December 22, 2015

DOI: 10.3791/53468-v

Kim V. Berghaus1, Seok H. Yun2,3, Giuliano Scarcelli1

1Fischell Department of Bioengineering,University of Maryland, 2Wellman Center for Photomedicine,Harvard Medical School, Massachusetts General Hospital, 3The Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology,Massachusetts Institute of Technology

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a protocol for constructing a rapid Brillouin spectrometer that utilizes cascading virtually imaged phase array (VIPA) etalons. This innovative approach significantly enhances measurement speed, enabling Brillouin analysis of tissue and biomaterials at low power levels in vivo.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Biophysics
  • Biomedical Engineering

Background

  • Brillouin scattering provides non-invasive insights into material properties.
  • The technique is particularly useful in assessing tissue biomechanics.
  • Low light power usage makes it safe for in vivo applications.
  • Corneal tissue analysis can aid in diagnosing conditions like keratoconus.

Purpose of Study

  • To measure Brillouin scattering signatures of biological tissues.
  • To improve the speed and efficiency of spectral analysis.
  • To enable safe imaging of biomaterials in living subjects.

Methods Used

  • Utilization of a camera and optical fiber on an optical bench.
  • Mounting an E-M-C-C-D camera to acquire images.
  • Real-time display of images on a monitor.
  • Implementation of VIPA etalons for rapid measurements.

Main Results

  • Achieved measurement speeds over 1,000 times faster than traditional methods.
  • Successfully measured corneal strength in tissue samples.
  • Demonstrated the feasibility of low-power in vivo Brillouin analysis.
  • Provided a new tool for investigating tissue biomechanics.

Conclusions

  • The rapid Brillouin spectrometer represents a significant advancement in the field.
  • This method opens new avenues for non-invasive biological imaging.
  • Future applications may enhance diagnostic capabilities in ophthalmology.

Frequently Asked Questions

What is Brillouin scattering?
Brillouin scattering is a phenomenon that provides information about material properties through the interaction of light with acoustic waves in the material.
How does the rapid Brillouin spectrometer work?
It utilizes cascading VIPA etalons to achieve high-speed measurements of Brillouin scattering signatures.
What are the advantages of using low light power?
Low light power is safer for in vivo applications, reducing the risk of damage to biological tissues during imaging.
Can this method be used for other types of tissues?
Yes, while the study focuses on corneal tissue, the method can potentially be applied to various biological tissues.
What are the implications for tissue biomechanics?
This technique can provide critical insights into the mechanical properties of tissues, aiding in the understanding of various medical conditions.

هنا نقدم بروتوكول لبناء مطياف Brillouin السريع. المتتالية تصوير تقريبا مجموعة مرحلة (VIPA) etalons تحقيق سرعة قياس أكثر من 1000 مرة أسرع من المسح التقليدي الطيف فابري بيرو. يوفر هذا التحسن وسيلة لتحليل Brillouin من الأنسجة والمواد الحيوية عند مستويات منخفضة الطاقة في الجسم الحي.

الهدف العام من هذا المطياف هو قياس توقيعات تشتت بريون للأنسجة والمواد الحيوية ، وتوفر أطياف تشتت بريون معلومات غير جراحية غير متصلة حول خصائص المواد مثل معامل المرونة الطولية. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في الميكانيكا الحيوية للأنسجة. على سبيل المثال ، في أنسجة القرنية ، يمكننا قياس قوة القرنية لتشخيص وعلاج القرنية المخروطية.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكننا إجراء تحليل طيفي بطاقة إضاءة منخفضة ، مما يجعلها آمنة للاستخدام في الجسم الحي ، مما يتيح التصوير البيولوجي. ابدأ بكاميرا وألياف ضوئية في موضعها على مقعد بصري هنا ، يتم تثبيت كاميرا E-M-C-C-D في أحد طرفي المسار البصري. يجب أن تحصل الكاميرا على الصور وتعرضها على الشاشة.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

الهندسة الحيوية العدد 106 الطيف نثر Brillouin الحيوية متحد البؤر المجاهر والتصوير الميكانيكية

Related Videos

ارتفاع بمساعدة فونون الدقة شبه الرنين الإسفار الطيفي

10:40

ارتفاع بمساعدة فونون الدقة شبه الرنين الإسفار الطيفي

Related Videos

8K Views

إعداد ألياف البروتين خارج الخلية مصفوفة لBrillouin الطيفي

07:19

إعداد ألياف البروتين خارج الخلية مصفوفة لBrillouin الطيفي

Related Videos

11.1K Views

عالية السرعة كونتينووسوافي برلين حفز نثر مطياف لتحليل المواد

07:55

عالية السرعة كونتينووسوافي برلين حفز نثر مطياف لتحليل المواد

Related Videos

10.7K Views

المراقبة والتحليل من تطرف تشتت رامان المزودة بسطح

05:52

المراقبة والتحليل من تطرف تشتت رامان المزودة بسطح

Related Videos

7.8K Views

الرسم الميكانيكي للكرويدات باستخدام مطيافية بريلوين

08:27

الرسم الميكانيكي للكرويدات باستخدام مطيافية بريلوين

Related Videos

1.3K Views

مجهر رامان متعدد الوسائط واسع المجال بتحويل فورييه

06:48

مجهر رامان متعدد الوسائط واسع المجال بتحويل فورييه

Related Videos

646 Views

مما يدل على استخدامات مطياف الرواية قوة الجاذبية على التمدد وقياس البروتينات الليفية

13:51

مما يدل على استخدامات مطياف الرواية قوة الجاذبية على التمدد وقياس البروتينات الليفية

Related Videos

10.8K Views

[ميكروأرس] البوليمر لاكتشاف إنتاجية عالية من المواد الحيوية

13:37

[ميكروأرس] البوليمر لاكتشاف إنتاجية عالية من المواد الحيوية

Related Videos

15.1K Views

تقييم توصيل الجينات البوليمرية الجسيمات النانوية من تحليل تتبع جسيمات متناهية الصغر وعالية الإنتاجية قياس التدفق الخلوي

08:51

تقييم توصيل الجينات البوليمرية الجسيمات النانوية من تحليل تتبع جسيمات متناهية الصغر وعالية الإنتاجية قياس التدفق الخلوي

Related Videos

16.8K Views

سقالات الإبلاغ الذاتي للخلية ثقافة 3 الأبعاد

14:49

سقالات الإبلاغ الذاتي للخلية ثقافة 3 الأبعاد

Related Videos

13.7K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code