Name: المراقبة والتحليل من تطرف تشتت رامان المزودة بسطح (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 52 s
Description: تعلم تحليل تشتت رامان المزودة بسطح لدراسة سلوك الجزيئات الفردية على أسطح الفضة. تتيح هذه الطريقة مراقبة بقع متعددة في وقت واحد لفهم ديناميكيات واجهات الصلب-السائل.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

بفضل المؤلف الأستاذ يوسف اوزاكي (جامعة Kwansei Gakuin) والدكتور ت. إيتو (المعهد الوطني للعلوم الصناعية المتقدمة والتكنولوجيا) لمناقشة مثمرة لهذا العمل. وأيد هذا العمل كاكينهي (معونات ج البحوث العلمية) من وزارة التربية والتعليم، والثقافة والرياضة، والعلوم والتكنولوجيا (رقم 16 ك 05671).

1. إعداد نموذج
<ol><li>
إعداد الجسيمات النانوية الغروية الفضة 20<ol>
<li>إلى اختﻻق الجسيمات النانوية الغروية الفضة، حل 0.030 ز من نترات الفضة و 0.030 ز من سترات صوديوم ثنائي هيدرات في 150 مل من الماء في قارورة 200 مل قاع جولة.</li>
		<li>تجمع في قارورة مع مكثف ارتداد (ديمروث).</li>
		<li>إثارة الحل في قارورة مع شريط محرض وآثاره مغناطيسية. ثم الحرارة الحل إثارة في قارورة في حمام زيت عند 150 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة. ملاحظة: سوف تتحول الحل الرمادي الأصفر، ثم درب التبانة.</li>
		<li>كول التعليق في درجة حرارة الغرفة، والحفاظ على التعليق في قارورة مغطاة برقائق الألومنيوم في ثلاجة. ملاحظة: يمكن أن يكون مؤقتاً في البروتوكول في هذه المرحلة. استخدم الجسيمات النانوية الغروية، بعد تخزينها في ثلاجة، في غضون شهر واحد.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
إعداد نموذج للملونة المتعددة تطرف الانبعاثات 11<ol>
<li>إلى استعداد شريحة مجهر وتغسل صفيحة زجاج بالماء والصابون باليد وشطفه بالماء.</li>
		<li>إضافة بولي-L-يسين 0.1% محلول مائي للوح الزجاج، وإزالة الحل مع منفاخ.</li>
		<li>إضافة تعليق غرواني الفضة إلى اللوحة الزجاجية، وإزالة التعليق مع منفاخ.</li>
		<li>أرفق منطقة إسقاط على اللوحة الزجاجية بقلم مانع سائل.</li>
		<li>قطره الماء المقطر على اللوحة الزجاجية، وتغطية ذلك مع لوحة زجاج آخر إنشاء شريحة مجهر ومنع المياه من التبخر.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
إعداد نموذج لرتابة SERS وامض الملونة 7 , 8 , 9 , 10<ol>
<li>إلى استعداد شريحة مجهر وتغسل صفيحة زجاج بالماء والصابون باليد وشطفه بالماء.</li>
		<li>مزيج تعليق غرواني فضي مع صبغة ثياسيانيني أو ثياكاربوسيانيني (25 أو 4 ميكرومتر، على التوالي) ومحلول كلوريد الصوديوم (10 مم) بنسبة حجم من 2:1:1.</li>
		<li>إسقاط تعليق عينة على لوح الزجاج، وإزالة التعليق مع منفاخ.</li>
		<li>أرفق منطقة إسقاط على اللوحة الزجاجية بقلم مانع سائل.</li>
		<li>إسقاط محلول مائي لكلوريد الصوديوم (1 م) على اللوحة الزجاجية شل جسيمات نانوية فضية، وتغطية ذلك مع لوحة زجاج آخر لإنشاء لوحة شرائح مجهر ومنع الحل من التبخر.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2-المراقبة من تطرف جسيمات فضة نانوية
<ol><li>
إضاءة عينة
	<ol>
<li>ضع لوحة زجاج العينة المعدة باستخدام بروتوكول 1.2 أو 1.3 في مرحلة المجهر المقلوب.</li>
		<li>إلقاء الضوء على لوحة الزجاج العينة باستخدام الضوء الأبيض من خلال الحقل المظلم المكثف، والتركيز على مختلف البقع الملونة (الأزرق، الأخضر والأصفر والأحمر) على لوحة الزجاج باستخدام عدسة الهدف (60 س).</li>
		<li>إلقاء الضوء على لوحة الزجاج عينة استخدام شعاع الموهنة، سلم بزاوية 30 درجة بالنسبة لسطح العينة، من صمام ثنائي ليزر كونتينووسوافي (cw) يتم ضخها حالة صلبة (الإحصاء) من خلال عامل تصفية تدخل.</li>
		<li>لاستخدام الإضاءة الليزر لمراقبة نانواجريجاتيس الفضي رتابة البقع الملونة نفس اللون المجاورة، نقل منطقة الإضاءة الليزر إلى المركز من طريقة العرض، والتركيز على البقع على لوحة الزجاج بضبط المرحلة في الاتجاه-z.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
المراقبة من تطرف
	<ol>
<li>إدراج عامل تصفية تمرير طويلة بعد العدسة الهدف، وتُضِيءُ لوحة زجاج العينة باستخدام شعاع ليزر cw والعسف تسليمها بزاوية 30 درجة بالنسبة لسطح العينة من خلال عامل تصفية تدخل.</li>
		<li>العثور تطرف البقع كما هو مبين في الشكل 1 (انظر أيضا الشكل S1 في المواد التكميلية) بالانتقال المرحلة في الاتجاهين x و y.</li>
		<li>تسجيل الفيديو من البقع وامض مع المجهر المقلوب، بالإضافة إلى كاميرا تبريد رقمية جهاز اقتران (CCD)، التي لديها قرار وقت 61-120 مللي ثانية، لمدة 20 دقيقة.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3-تحليل تطرف SERS
<ol><li>
اشتقاق من الوقت الشخصية من الفيديو
	<ol>
<li>في البرنامج الذي يتحكم كاميرا CCD، قم بفتح ملف الفيديو.</li>
		<li>لتحديد البقع وامض ومنطقة مظلمة، اسحب المناطق التي تغطي المناطق مع أو بدون بقع في صورة الفيديو بشكل منفصل.</li>
		<li>أن تستمد إشارة الوقت كثافة البقع وامض، والمناطق المظلمة في شريط الفيديو، حدد التحليل الزمني في التحليل، وانقر فوق حساب في إطار التحليل الزماني .</li>
		<li>حفظ البيانات كملف نصي.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
تحليل للشخصية الوقت
	<ol>
<li>تسطيح خط أساس الزمني بطرح الشخصية الوقت من منطقة مظلمة و/أو تركيب مع دالة متعدد الحدود، كما هو مبين في الأرقام 2 ألف و 2 باء.</li>
		<li>تقييم كثافة أساس متوسط يتكون من حوالي 2000 نقطة و أناقاعدةوانحراف المعياري لدرجات الأساس، σ، كما هو مبين في الأرقام 2 و 2D.</li>
		<li>التمييز بين الأحداث مشرق من أحداث الظلام باستخدام كثافة أكبر من عتبة أناقاعدة + 3σ، وتسجيل مدة كل حدث. في الشكل 3، على سبيل المثال، تسجيل الحدث من 0 إلى 3.5476 s كحدث الظلام (مع مدة t = 3.5476 s)، وتسجيل الحدث من 3.5476 إلى 4.0981 s كحدث مشرق (مع مدة t = 0.5505 s). كرر الإجراء كما هو مبين في الجدول 1.</li>
		<li>حساب عدد الأحداث مشرقة ومظلمة لكل فترة، كما أعرب عنه في الأسطر الأولى والثانية من الجدول 2.</li>
		<li>مجموع عدد الأحداث لكل فترة، باستثناء الأحداث أقصر من المدة t. كما أعربت في الأسطر الثاني والثالث من الجدول 2، على سبيل المثال، مجموع عدد الأحداث كل فترة (باستثناء الأحداث ل t = 0.0612 s) ك 41 + 18 + 9 +... النتيجة يساوي مجموع ل t = 0.1223 ثانية، أي 103.</li>
		<li>القسمة المجموع كل مدة، وتطبيع هذه. كما ورد في الجدول 2، على سبيل المثال، تقسيم ملخص للمدة t = 0.0612 s من s مدة 0.0612. والنتيجة هي 3,351.5791. ثم تقسيم الناتج على مجموع النتائج في السطر الرابع في الجدول 2. يتم اشتقاق التوزيع الاحتمالي لتكون 0.64494.</li>
		<li>ارسم التوزيعات الاحتمالية للأحداث مشرق فعلى(t) ضد بهم مدة تي في رسم بياني لوغاريتم لوغاريتم، واحتواء سجل10ففي(t) بسجل10 (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq1.jpg">) للاستدلال قوة القانون α الأسعلى لتطرف بقعة معينة. إذا كان فعلى(t) مزودة ب <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq1.jpg"> ، السطر المجهزة ينحرف عن المؤامرات في قيم صغيرة من فعلى(t)، كما هو موضح بالخط المنقط في الشكل 4أ.</li>
		<li>ارسم التوزيعات الاحتمالية لإحداث الظلام فقبالة(t) ضد بهم مدة تي في رسم بياني لوغاريتم لوغاريتم، واحتواء سجل10فقبالة(t) بسجل10( <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq3.jpg"> للاستدلال قوة القانون α الأسقبالة واقتطاع وقت τ من تطرف نفس البقعة. إذا كان فقبالة(t) مزودة ب <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq3.jpg"> ، ينحرف منحنى المجهزة من المؤامرات في قيم صغيرة من فقبالة(t).</li>
		<li>كرر 3.2.1 إلى 3.2.8 لغيرها من مناطق وامض في شريط الفيديو.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Qian, X. M., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-molecule+and+single-nanoparticle+SERS%3A+from+fundamental+mechanisms+to+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Single-molecule and single-nanoparticle SERS: from fundamental mechanisms to biomedical applications.</a> Chem. Soc. Rev. 37, 912-920 (2008).</li>
<li>Pieczonka, N. P. W., Aroca, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+molecule+analysis+by+surfaced-enhanced+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Single molecule analysis by surfaced-enhanced Raman scattering.</a> Chem. Soc. Rev. 37, 946-954 (2008).</li>
<li>Kneipp, J., Kneipp, H., Kneipp, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SERS+-a+single-molecule+and+nanoscale+tool+for+bioanalytics%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">SERS -a single-molecule and nanoscale tool for bioanalytics.</a> Chem. Soc. Rev. 37, 1052-1060 (2008).</li>
<li>Kitahama, Y., Ozaki, Y. Analysis of blinking SERS by a power law with an exponential function. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKitahama%2C+Y+%22Frontiers+of+Surface-Enhanced+Raman+Scattering%3A+Single-Nanoparticles+and+Single+Cells%22">Frontiers of Surface-Enhanced Raman Scattering: Single-Nanoparticles and Single Cells</a>. , Wiley. Chichester. Chapter 6 (2014).</li>
<li>Kitahama, Y. Truncated Power Law Analysis of Blinking SERS. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bk-2016-1245.ot001">Frontiers of Plasmon Enhanced Spectroscopy Volume 1 (ACS Symposium series Vol. 1245)</a>. , American Chemical Society. Washington DC. Chapter 4 (2016).</li>
<li>Bizzarri, A. R., Cannistraro, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((L%C3%A9vy+Statistics+of+Vibrational+Mode+Fluctuations+of+Single+Molecules+from+Surface-Enhanced+Raman+Scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Lévy Statistics of Vibrational Mode Fluctuations of Single Molecules from Surface-Enhanced Raman Scattering.</a> Phys. Rev. Lett. 94, 068303(2005).</li>
<li>Kitahama, Y., Tanaka, Y., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Power-law+analysis+of+surface-plasmon-enhanced+electromagnetic+field+dependence+of+blinking+SERS+of+thiacyanine+or+thiacarbocyanine+adsorbed+on+single+silver+nanoaggregates%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Power-law analysis of surface-plasmon-enhanced electromagnetic field dependence of blinking SERS of thiacyanine or thiacarbocyanine adsorbed on single silver nanoaggregates.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 7439-7448 (2011).</li>
<li>Kitahama, Y., Tanaka, Y., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+excitation+laser+intensity+dependence+of+blinking+SERRS+of+thiacarbocyanine+adsorbed+on+single+silver+nanoaggregates+by+using+a+power+law+with+an+exponential+function%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Commun%22%5BJournal%5D)">Analysis of excitation laser intensity dependence of blinking SERRS of thiacarbocyanine adsorbed on single silver nanoaggregates by using a power law with an exponential function.</a> Chem. Commun. 47, 3888-3890 (2011).</li>
<li>Kitahama, Y., Enogaki, A., Tanaka, Y., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp312530j">Truncated power law analysis of blinking SERS of thiacyanine molecules adsorbed on single silver nanoaggregates by excitation at various wavelengths.</a> J. Phys. Chem. C. 117, 9397-9403 (2013).</li>
<li>Kitahama, Y., Araki, D., Yamamoto, Y. S., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+behaviour+of+molecules+in+dark+SERS+state+on+colloidal+Ag+nanoparticles+estimated+by+truncated+power+law+analysis+of+blinking+SERS%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Different behaviour of molecules in dark SERS state on colloidal Ag nanoparticles estimated by truncated power law analysis of blinking SERS.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 21204-21210 (2015).</li>
<li>Kitahama, Y., Nagahiro, T., Tanaka, Y., Itoh, T., Ozaki, Y. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jrs.5079/abstract">Analysis of blinking from multicoloured SERS-active Ag colloidal nanoaggregates with poly-L-lysine via truncated power law.</a> J. Raman. Spectrosc. 48, 570-577 (2017).</li>
<li>Habuchi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-Molecule+Surface+Enhanced+Resonance+Raman+Spectroscopy+of+the+Enhanced+Green+Fluorescent+Protein%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Single-Molecule Surface Enhanced Resonance Raman Spectroscopy of the Enhanced Green Fluorescent Protein.</a> J. Am. Chem. Soc. 125, 8446-8447 (2003).</li>
<li>Weiss, A., Haran, G. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp0126863">Time-Dependent Single-Molecule Raman Scattering as a Probe of Surface Dynamics.</a> J. Phys. Chem. B. 105, 12348-12354 (2001).</li>
<li>Emory, S. R., Jensen, R. A., Wenda, T., Han, M., Nie, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Re-examining+the+origins+of+spectral+blinking+in+single-molecule+and+single-nanoparticle+SERS%5BTitle%5D)+AND+%22Faraday+Discuss%22%5BJournal%5D)">Re-examining the origins of spectral blinking in single-molecule and single-nanoparticle SERS.</a> Faraday Discuss. 132, 249-259 (2006).</li>
<li>Itoh, T., Iga, M., Tamaru, H., Yoshida, K., Biju, V., Ishikawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+evaluation+of+blinking+in+surface+enhanced+resonance+Raman+scattering+and+fluorescence+by+electromagnetic+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Quantitative evaluation of blinking in surface enhanced resonance Raman scattering and fluorescence by electromagnetic mechanism.</a> J. Chem. Phys. 136, 024703(2012).</li>
<li>Willets, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Super-resolution+imaging+of+SERS+hot+spots%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Super-resolution imaging of SERS hot spots.</a> Chem. Soc. Rev. 43, 3854-3864 (2014).</li>
<li>Dieringer, J. A., Lettan, R. B., Scheidt, K. A., Van Duyne, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Frequency+Domain+Existence+Proof+of+Single-Molecule+Surface-Enhanced+Raman+Spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">A Frequency Domain Existence Proof of Single-Molecule Surface-Enhanced Raman Spectroscopy.</a> J. Am. Chem. Soc. 129, 16249-16256 (2007).</li>
<li>Cichos, F., von Borczyskowski, C., Orrit, M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359029407000726">Power-law intermittency of single emitters.</a> Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 12, 272-284 (2007).</li>
<li>Tang, J., Marcus, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+fluorescence+blinking+in+semiconductor+nanocrystal+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of fluorescence blinking in semiconductor nanocrystal quantum dots.</a> J. Chem. Phys. 123, 054704(2005).</li>
<li>Lee, P. C., Meisel, D. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100214a025?src=recsys">Adsorption and surface-enhanced Raman of dyes on silver and gold sols.</a> J. Phys. Chem. 86, 3391-3395 (1982).</li>
<li>Krichevsky, O., Bonnet, G. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/65/2/203/meta">Fluorescence correlation spectroscopy: the technique and its applications.</a> Rep. Prog. Phys. 65, 251-297 (2002).</li>
<li>Hess, S. T., Huang, S., Heikal, A. A., Webb, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+and+Chemical+Applications+of+Fluorescence+Correlation+Spectroscopy%3A+A+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Biological and Chemical Applications of Fluorescence Correlation Spectroscopy: A Review.</a> Biochemistry. 41, 697-705 (2002).</li>
</ol>

ليس له علاقة بالكشف عن صاحب البلاغ.

من مفرق نانواجريجاتي الفضة، ينبعث SERS. وبالتالي، نحن بحاجة إلى إعداد نانواجريجاتيس بدلاً من الجسيمات النانوية الغروية، التي تغطيها مع الأنيونات سترات. تتشكل المجاميع الفضية من التمليح على الأثر التي تم إنشاؤها بواسطة إضافة بولي-L-يسين-NH3+ وهو أصل SERS، أو الكاتيونات نا+ من كلوريد الصوديوم، كما هو مبين في الشكل S2 من المواد التكميلية. وعلاوة على ذلك، لإلقاء الضوء على العديد من المواقع في منطقة واسعة، يتم تسليم شعاع الليزر غير مركزة بزاوية 30 درجة بالنسبة لسطح العينة، من ...

رامان المزودة بسطح نثر (SERS) هي حساسة للغاية رامان الطيفي من سطح معدن النبيلة. منذ الطيف رامان، يوفر معلومات مفصلة حول بنية جزيئية استناداً إلى مواقف الذروة الحادة، من خلال وسائط الذبذبات من المجموعات الوظيفية في الجزيئات، يمكن أن يحقق في المعلومات من جزيء واحد على سطح معدني استخدام SERS1،،من23. من نانواجريجاتي فضة مع أدسورباتي على مستوى جزيء واحد، يلاحظ إشارة وامض1،2،،من34،،من56، 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16، والطيف يتقلب1،2،3،4،،من56،،من78، 9،10،،من1112،،من1314. يمكن أن يكون الوميض الناجم عن جزيء واحد يتحرك عشوائياً داخل وخارج حقل (م) كهرومغناطيسية معززة مفترق نانواجريجاتي فضة نانومتر الحجم. ولذلك، يعتبر تطرف أدلة بسيطة للكشف عن جزيء واحد، بالمقارنة مع تقنية استخدام توزيع بواسون SERS و3،2،ثنائية-أكثر من17. بيد أن آليات تفصيلية من الطيف الوامض ومتقلبة، والتي قد تعتمد بشدة على سلوك الجزيئية على سطح Ag، لا تزال مثيرة للجدل.
في دراسات سابقة، تطرف SERS قد تم تحليلها باستخدام الدالة ترابط تلقائي، الذي يمكن حساب معامل الانتشار وتركيز الجزيئات تتحرك وخارجها تعزيز م ميدان12،13،14 . وعلاوة على ذلك، درجة انحراف المعياري تم تسويتها، الذي يمثل عدم الاستقرار في كثافة المجموع، مستمدة من صورة إشارة15مرة. بيد أن هذه النهج التحليلي قد يكون استناداً إلى سلوك جزيئات قليلة. وفي المقابل، في تصوير فائقة قرار تطرف SERS، يمكن أن يكون السلوك جزيء واحد في حقل م تعزيز حددت16. ومع ذلك، يمكن الحصول على هذه التقنيات هذه المعلمات فقط في حقل م معززة. ويمكن تمثيل سلوك عشوائي من جزيء واحد داخل مجموعة واسعة (على سبيل المثال، في تطرف SERS) كقانون قوة بدلاً من متوسط4،5،،من67،8 ،،من910،11، مماثلة للأسفار وامض من أشباه الموصلات واحد كم دوت (QD)18،19. باستخدام قوة القانون تحليل4،5،6،،من78،9،10،11، والسلوك الجزيئي ويمكن تقدير في مشرق الدولة (في مجال طب الطوارئ المعززة) والدولة الظلام10؛ هذا هو، يمكن تقدير سلوك الجزيء على كامل سطح الفضة.
لهذا الأسلوب، يتم نانواجريجاتيس الفضة الغروية المستخدمة4،5،،من67،،من89،10،11. وتظهر هذه نانواجريجاتيس مختلف نطاقات الرنين () مترجمة مأكل مثل الطحين السطحية التي تؤثر على الحقول الكهرومغناطيسية معززة بقوة عندما تكون متحمس عند أطوال موجية معينة. وهكذا، يمكن فورا الحصول على فضية نشطة SERS جسيمات نانوية موجودة في تعليق غرواني، وبعض البيانات. في حالة النانو البسيطة، التي لها أحجام محددة، والأشكال، والترتيبات، اعتماد LSPR SERS وامض يمكن إخفاء أخرى الاعتماد7؛ إلا وهي إذا تم استخدام نانوستروكتوري جيدة أو سيئة إلى LSPR، المعلمات سوف تكون ثابتة، وسوف تكون مخفية الاعتماد الأخرى لذلك. وقد استخدمت تحليل قانون الطاقة لاكتشاف الاعتماد المختلفة من SERS وامض من الفضة الغروية نانواجريجاتيس4،5،6،،من78، 9 , 10 , 11.

<table><tbody><tr><td>نترات الفضة ، 99.8٪</td> <td>واكو</td><td>194-00832</td><td></td></tr><tr><td>ثنائي هيدرات سترات ثلاثي الصوديوم ، 99. ٪</td> <td>واكو</td><td>191-01785</td><td></td></tr><tr><td>محلول مائي بولي إل ليسين ، 0.1٪</td> <td>سيجما ألدريتش</td><td>P8920</td><td></td></tr><tr><td>3،3 '-ديسولفوبروبيل ثياسياسينين ثلاثي إيثيل أمين</td><td>مختبرات هايشيبارا للكيمياء الحيوية</td><td>NK-2703</td><td>نوع من أصباغ</td></tr> <tr><td>الثياسيانين3،3'-ثنائي إيثيل -5،5 '-ثنائي كلورو-9-ميثيل ثياكرباوسيانين ملح اليود</td><td>مختبرات هاياشيبارا للكيمياء الحيوية</td><td>SMP-9</td><td>نوع من أصباغ الثياكاروبوسيانين</td></tr><tr><td>كلوريد الصوديوم ، 99.5٪</td> <td>واكو</td><td>191-01665</td><td></td></tr><tr><td>مكثف ديمروث</td><td>إيواكي</td><td>61-9722-22</td><td>مطارد من حمام زيت AS ONE</td></tr><tr><td></td><td>Corning</td><td>DC-420D</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Advantech</td><td>OS-220</td><td></td></tr><tr><td>لوحة زجاجية</td><td>Matsunami</td><td>S-1112</td><td>مجهر شريحة</td></tr><tr><td>منفاخ</td><td>Hozan</td><td>Z-288</td><td>منفضة الهواء</td></tr><tr><td>قلم مانع السوائل</td><td>Daido Sangyo</td><td></td><td>LIQUID BLOCKER (Super Pap Pen). قلم حاجز مسعور جاهز للاستخدام مصمم لتطبيقات الكيمياء المناعية</td></tr><tr><td>المجهر المقلوب</td><td>أوليمبوس</td><td>IX-70</td><td></td></tr><tr><td>عدسة موضوعية</td><td>أوليمبوس</td><td>LCPlanFl 60 مرة ؛</td><td>NA 0.7</td></tr><tr><td>مكثف المجال</td><td>المظلم أوليمبوس U-DCD</td><td></td><td>NA 0.8 & ndash ؛ 0.92</td></tr><tr><td>كاميرا CCD الرقمية المبردة</td><td>Hamamatsu</td><td>ORCA-AG</td><td>التي تسيطر عليها برنامج Aqua Cosmos</td></tr><tr><td>Software لكاميرا CCD الرقمية المبردة</td><td>Hamamatsu</td><td>AquaCosmos</td><td>المستخدمة أيضا لاشتقاق الملامح الزمنية من البقع الوامضة في الفيديو &nbsp;</td></tr><tr><td>كاميرا CCD ملونة</td><td>ELMO</td><td>TNC-C920</td><td>غير مستخدمة لتحليل</td></tr><tr><td>نظام ليزر</td><td>DPSS</td><td>RGB NovaPro532-75</td> <td>& lambda ؛ = 532 نانومتر ؛ 60 ميجاوات (يتوافق مع كثافة طاقة تبلغ 600 واط / سم 2)</td></tr> <tr><td>مرشح التداخل</td><td>Semrock</td><td>LL01-532-12.5</td><td></td></tr><tr><td>مرشح التمرير الطويل</td><td>Semrock</td><td>BLP01-532R-25</td><td></td></tr><tr><td>برنامج لتمييز وعد الأحداث الساطعة / المظلمة</td><td>خادمة</td><td></td> المنزل <td>المبرمجة بواسطة C ++</td></tr> <tr><td>Software للتركيب من خلال قانون الطاقة</td><td>LightStone</td><td>Origin6.1</td><td></td></tr></tbody></table>

المراقبة والتحليل من تطرف تشتت رامان المزودة بسطح

Observation and Analysis of Blinking Surface-enhanced Raman Scattering

من جزيء واحد مفترق نانواجريجاتي فضة، يلاحظ الوميض رامان المزودة بسطح نثر (SERS). هنا، يقدم بروتوكول حول كيفية إعداد SERS-النشط الفضي نانواجريجاتي وتسجيل فيديو لبعض البقع وامض في الصورة المجهرية، وتحليل الإحصاءات وامض. في هذا التحليل، يستنسخ قانون سلطة التوزيعات الاحتمالية للأحداث مشرق بالنسبة إلى المدة التي ستستغرقها. التوزيعات الاحتمالية للأحداث المظلمة مزودة بقانون طاقة مع دالة آسيه. معلمات قانون الطاقة تمثل السلوك الجزيئي في الدول الساطعة والمعتمة على حد سواء. ويمكن تقدير نموذج عشوائي سيرا على الأقدام وسرعة الجزيء عبر كامل سطح الفضة. فإنه من الصعب تقدير حتى عند استخدام المتوسطات ومهام ترابط تلقائي، وتصوير SERS القرار فائقة. في المستقبل، تحليلات القانون السلطة ينبغي أن تقترن بالتصوير الطيفي، لأن أصول تطرف لا يمكن تأكيده بهذا الأسلوب تحليل وحدها.

من نانواجريجاتيس الفضي مع بولي-L-يسين أعدها بروتوكول 1.2، لاحظ البقع وامضة متعددة الألوان من SERS والمزودة بسطح الأسفار، كما هو مبين في الشكل 111. وفي المقابل، لوحظت رتابة البقع الملونة وامض من SERS نانواجريجاتيس الفضة مع جزيئات الصبغ أعدها بروتوكول 1.37،،من89،10. هناك نوعان من النتائج "السلبية": نتائج مستمرة...

يصف هذا البروتوكول تحليل تطرف رامان المزودة بسطح التشتت بسبب المشي العشوائي لجزيء واحد على سطح فضة باستخدام قوانين السلطة.

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

الهدف العام من هذا التحليل لتشتت رامان الوامض المعزز بالسطح هو التحقيق في سلوك الجزيئات المفردة على أسطح الجسيمات النانوية المعدنية. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في الواجهة وعلوم الشعاب المرجانية حول سلوك العمل للواجهات السائلة الصلبة الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكن جمع العديد من البيانات لأنه يمكن ملاحظة ما يقرب من اثنتي عشرة نقطة وامضة في وقت واحد في مقطع فيديو واحد. لبدء هذا الإجراء ، اغسل شريحتين من المجهر الزجاجي بمنظف سائل وماء الصنبور.شطف الشرائح بالماء المقطر واتركها تجف في الهواء. بعد ذلك ، ضع محلول مائي بنسبة 0.1 في المائة بولي ليسين على شريحة جافة واحدة. اسمح للمحلول بالجلوس على الشريحة لمدة ثانيتين إلى ثلاث ثوان.بعد ذلك ، استخدم منفاخ الهواء المضغوط لإزالة المحلول الزائد وتجفيف الشريحة. بعد ذلك ، قم بتطبيق تعليق من جزيئات الفضة النانوية الغروية على الشريحة. اترك التعليق لمدة ثانيتين إلى ثلاث ثوان.جفف الشريحة بالهواء المضغوط. بعد ذلك ، استخدم قلم حاجز مسعور لإحاطة مساحة 26 ملم × 26 ملم بالكامل على الشريحة. دع الحاجز يجف.قم بإسقاط الماء المقطر على الشريحة لملء المنطقة المغلقة. قم بتغطية الشريحة بالشريحة الزجاجية النظيفة والجافة الثانية لمنع تبخر الماء. ضع مجموعة الشرائح على مرحلة العينة من المجهر المقلوب.قم بإضاءة الشريحة بالضوء الأبيض من خلال مكثف المجال المظلم. ركز على البقع ذات الألوان المختلفة عن طريق التغيير من عدسة موضوعية 2x إلى عدسة موضوعية 60x. بعد ذلك ، استخدم ليزر الموجة المستمرة ذات الحالة الصلبة 532 نانومتر ، ومرشح تداخل تمرير النطاق ، وعدسة لإضاءة العينة بشعاع موهن بزاوية 30 درجة بالنسبة لسطح العينة.حرك إضاءة الليزر إلى مركز المنظر ، واضبط الاتجاه z لمرحلة العينة قليلا ، لتحسين التركيز على البقع. لاحظ الركام كبقع رتيبة على خلفية موحدة. بعد ذلك ، قم بإيقاف تشغيل الليزر ، وأدخل مرشح طويل لحافة التمرير بعد العدسة الموضوعية.قم بإضاءة العينة بالليزر بزاوية 30 درجة بالنسبة لسطح العينة ، من خلال مرشح التداخل والعدسة الخارجية. حرك المرحلة في الاتجاهين x و y للعثور على البقع الوامضة. بعد ذلك ، استخدم كاميرا CCD رقمية عميقة باردة مع وقت إطار من 61 إلى 120 مللي ثانية للحصول على مقطع فيديو مدته 20 دقيقة للمواقع.لبدء التحليل ، افتح الفيديو المكتسب في برنامج كاميرا CCD. انقر واسحب لتحديد المناطق التي تحتوي على نقاط وامضة وبدونها. قم بإجراء تحليل زمني لاشتقاق ملف تعريف وقت شدة الإشارة للبقع والمناطق المظلمة.احصل على ملفات تعريف لجميع البقع الوامضة ومناطق الاهتمام المظلمة بهذه الطريقة. بعد ذلك ، قم بإنشاء توزيعات احتمالية للأحداث الساطعة والمظلمة بالنسبة لمدتها. لوحظت بقع وامضة متعددة الألوان من SERS من مجاميع النانو الفضي ، المحضرة بشرائح مطلية ب poly-l.تعزى الإشارة الوامضة إلى الجزيئات المفردة للمشي العشوائي عند تقاطعات الركام النانوي الفضي. أظهرت الإشارات من ركام النانو الفردي شدة متفاوتة بمرور الوقت ، على عكس التألق الوامض للنقطة الكمومية. تم تعيين عتبة الأحداث الساطعة على ثلاثة انحرافات معيارية فوق شدة خط الأساس ، وتم تحديد فترات الأحداث الساطعة والمظلمة لكل بقعة.تم رسم التوزيع الاحتمالي للأحداث الساطعة مقابل مدة الحدث كخط ورسم بياني لوغاريتمي ، بينما تم رسم التوزيع الاحتمالي للأحداث المظلمة مقابل المدة كمنحنى. نظرا لأن فترات الأحداث المظلمة كانت بشكل عام أطول من الفترات الزوجية الساطعة ، فإن دعاة قانون الطاقة للأحداث الساطعة تميل إلى أن تكون أصغر من تلك الخاصة بالأحداث المظلمة. أشارت أوقات الاقتطاع الأقصر للأحداث المظلمة إلى مشي عشوائي جزيئي أسرع ، أو حاجز طاقة أعلى من حالة غير انبعاثية إلى حالة انبعاثية ، أو مزيج من الاثنين معا.بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية مراقبة وتحليل ظواهر SERS الوامضة.

observation-and-analysis-of-blinking-surface-enhanced-raman-scattering

Research

JoVE Journal

Chemistry

الكيمياء

نناقش في هذا البحث بناء وتشغيل نظام بصري غير خطي معقد يستخدم التبديل البصري الكامل فائق السرعة لعزل إشارات رامان عن إشارات الفلورة. وباستخدام هذا النظام، تمكنا من فصل إشارات رامان والفلورة بنجاح باستخدام طاقات نبضية وقدرات متوسطة تظل ضمن الحدود الآمنة بيولوجياً.

خلفية رفض الإسفار في الرنين وMicrospectroscopy رامان العفوي

Espinoza، R. ، et al. في الوقت الحقيقي ، بلونين يحفز تصوير تشتت رامان لدماغ الفأر لتشخيص الأنسجة. J. Vis. Exp.يوضح الفيديو تصوير بلونين محفز لتشتت رامان (SRS) لأقسام أنسجة دماغ الفئران. يتم توجيه حزمتين ليزريتين متزامنتين إلى قسم الأنسجة لإثارة الاهتزازات الجزيئية ، مما يؤدي إلى تغيير نسبي في الشدة في الحزم. يتم الكشف عن الدهون والبروتينات في الأنسجة باستخدام أزواج تردد مميزة من أشعة الليزر. ثم يتم تعيين ألوان منفصلة للإشارات الناتجة ، مما يؤدي إلى إنشاء صورة بلونين تساعد في تحديد البروتينات...

تصوير تشتت رامان المحفز بلونين لأنسجة دماغ الفئران

نصف تصنيع وتوصيف الأنظمة البيولوجية النانوية التي تتفاعل بين ركائز البنية النانوية والبروتينات المجمدة والأبتامر. تم الإبلاغ عن الخطوات التجريبية ذات الصلة التي تتضمن التصنيع الصخري للركائز ذات البنية النانوية ، والوظيفة الحيوية ، وتوصيف التحليل الطيفي رامان المعزز بالسطح (SERS). تم إثبات اكتشاف SERS للبروتينات المثبتة على السطح ، وفحص ارتباط البروتين والرابطة الأبتامر-ليجند.

سطح تعزيز رامان الطيفي كشف الجزيئات الحيوية عن طريق EBL مصنعة ذات البنية النانومترية ركائز

يصف لنا بناء مطياف (CW-SBS) continuous-وافي-حفز-برلين-نثر السريع. والمطياف يستخدم صمام ثنائي التردد الواحد-أشعة الليزر وعامل تصفية الشق بخار الذري للحصول على الأطياف نقل العينات عكر/غير-عكر مع الاستبانة الطيفية عالية في سرعات تصل إلى معززات أسرع من تلك القائمة CW SBS مطيافات. هذا التحسن يمكن تحليل المواد بريلوين عالية السرعة.<br...

عالية السرعة كونتينووسوافي برلين حفز نثر مطياف لتحليل المواد

في هذه المخطوطة، يتم وصف تنفيذ مجهر رامان المحفز (SRS)، الذي تم الحصول عليه من خلال دمج مجموعة تجريبية SRS مع مجهر المسح الضوئي بالليزر. ويستند المجهر SRS على اثنين من مصادر الليزر femtosecond (FS)، وTi-الياقوت (Ti:Sa) ومتزامنة البصرية مذبذب بارامتري (OPO).

تنفيذ مجهر غير خطي يستند إلى تشتت رامان المحفز

يسمح الفحص المجهري المحفز لتشتت رامان (SRS) بالتصوير الانتقائي الخالي من التسميات للمويات الكيميائية المحددة وقد تم استخدامه بشكل فعال لتصوير جزيئات الدهون في الجسم الحي. هنا، ونحن نقدم مقدمة موجزة لمبدأ المجهر SRS ووصف أساليب لاستخدامه في تخزين الدهون التصوير في Elegans Caenorhabditis.

التصوير الخالي من التسميات لديناميكيات تخزين الدهون في Elegans Caenorhabditis باستخدام المجهر التشتت رامان المحفزة

يعد الفحص المجهري لتشتت رامان المحفز (SRS) تقنية تصوير قوية وغير مدمرة وخالية من الملصقات. أحد التطبيقات الناشئة هو تحفيز علم أنسجة رامان ، حيث يتم استخدام تصوير SRS بلونين في انتقالات رامان للبروتين والدهون لتوليد صور الهيماتوكسيلين الزائفة والإيوسين. هنا ، نوضح بروتوكولا لتصوير SRS ثنائي الألوان في الوقت الفعلي لتشخيص الأنسجة.

في الوقت الحقيقي ، بلونين تحفيز رامان تشتت التصوير من دماغ الفأر لتشخيص الأنسجة

نقدم بروتوكولا للحصول على صور كيميائية باستخدام مجهر تفريق رامان (SRS) المحفز عريض النطاق. استنادا إلى مجهر SRS الذي يعمل مع الكشف التفاضلي متعدد القنوات ، يصف البروتوكول إعداد العينة ، وتعديل جهاز SRS ، والقياسات الكيميائية لفك تشابك المكونات المختلفة للعينات غير المتجانسة كيميائيا.

التصوير الكيميائي متعدد الإرسال القائم على مجهر رامان لتشتت رامان المحفز عريض النطاق

يسمح مجهر تحويل فورييه واسع المجال، المبني على مقياس تداخل ثنائي الانكسار ومضغوط ومستقر للغاية، بالاكتساب المتوازي للأطياف لجميع بكسلات الكاشف ثنائي الأبعاد. يتيح نهج المجال الزمني فك تشابك الإضاءة الضوئية وإشارات رامان، ويسمح برسم خرائط رامان السريعة (~5 مللي ثانية/بكسل) بدقة مكانية ~1 ميكرومتر ودقة طيفية 23 سم-1 .

مجهر رامان متعدد الوسائط واسع المجال بتحويل فورييه

هنا، نقدم بروتوكولا لتحليل الحويصلات الصغيرة خارج الخلية (sEVs) باستخدام مطيافية رامان المحسنة على السطح (SERS) بدون ملصقات، مما يمكن من تشخيص الأمراض طالية التوغل وتقييم الحويصلات الكهربائية كوسيلة لتوصيل العلاج.

استكشاف تطبيق الاستشعار الحيوي القائم على تشتت رامان المعزز على السطح لوحدات الطيران الفردية في تشخيص الأمراض والعلاجات

تعلم تحليل تشتت رامان المزودة بسطح لدراسة سلوك الجزيئات الفردية على أسطح الفضة. تتيح هذه الطريقة مراقبة بقع متعددة في وقت واحد لفهم ديناميكيات واجهات الصلب-السائل.

المراقبة والتحليل من تطرف تشتت رامان المزودة بسطح

استكشف المزيد من الفيديوهات