Name: Ein multimodales Weitfeld-Fourier-Transformations-Ramanmikroskop (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-12-30T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 48 s
Description: Erfahren Sie die Entwicklung eines multimodalen Weitfeld-Fourier-Transformations-Ramanmikroskops für schnelle Spektralabbildung. Diese Methode ermöglicht parallele Datenerfassung mit hoher räumlicher Auflösung und reduziert Messzeiten erheblich.

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<ol><li>Dicker, D. T., Lerner, J. M., El-Deiry, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperspectral+image+analysis+of+live+cells+in+various+cell+cycle+stages%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Cycle%22%5BJournal%5D)">Hyperspectral image analysis of live cells in various cell cycle stages.</a> Cell Cycle. 6 (20), 2563-2570 (2007).</li>
<li>Sellar, R. G., Boreman, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Classification+of+imaging+spectrometers+for+remote+sensing+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Eng%22%5BJournal%5D)">Classification of imaging spectrometers for remote sensing applications.</a> Opt Eng. 44 (1), 013602-013602 (2005).</li>
<li>McCreery, R. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMcCreery%2C+RL+%22Raman+spectroscopy+for+chemical+analysis%22">Raman spectroscopy for chemical analysis</a>. , 1st Edition, John Wiley & Sons. (2000).</li>
<li>Vanna, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrational+imaging+for+label-free+cancer+diagnosis+and+classification%5BTitle%5D)+AND+%22La+Rivista+del+Nuovo+Cimento%22%5BJournal%5D)">Vibrational imaging for label-free cancer diagnosis and classification.</a> La Rivista del Nuovo Cimento. 45 (2), 107-187 (2022).</li>
<li>Zhang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spotting+the+differences+in+two-dimensional+materials-the+Raman+scattering+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Soc+Rev%22%5BJournal%5D)">Spotting the differences in two-dimensional materials-the Raman scattering perspective.</a> Chem Soc Rev. 47 (9), 3217-3240 (2018).</li>
<li>Wang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-point+scanning+confocal+Raman+spectroscopy+for+accurate+identification+of+microorganisms+at+the+single-cell+level%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">Multi-point scanning confocal Raman spectroscopy for accurate identification of microorganisms at the single-cell level.</a> Talanta. 254, 124112(2023).</li>
<li>Qin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Line-scan+Raman+imaging+and+spectroscopy+platform+for+surface+and+subsurface+evaluation+of+food+safety+and+quality%5BTitle%5D)+AND+%22J+Food+Engg%22%5BJournal%5D)">Line-scan Raman imaging and spectroscopy platform for surface and subsurface evaluation of food safety and quality.</a> J Food Engg. 198, 17-27 (2017).</li>
<li>Hagen, N., Kudenov, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+of+snapshot+spectral+imaging+technologies%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Engg%22%5BJournal%5D)">Review of snapshot spectral imaging technologies.</a> Opt Engg. 52 (9), 090901-090901 (2013).</li>
<li>Morris, H. R., Hoyt, C. C., Treado, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+spectrometers+for+fluorescence+and+Raman+microscopy%3A+Acousto-optic+and+liquid+crystal+tunable+filters%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Spectr%22%5BJournal%5D)">Imaging spectrometers for fluorescence and Raman microscopy: Acousto-optic and liquid crystal tunable filters.</a> Appl Spectr. 48 (7), 857-866 (1994).</li>
<li>Wiener, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generalized+harmonic+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Mathematica%22%5BJournal%5D)">Generalized harmonic analysis.</a> Acta Mathematica. 55 (1), 117-258 (1930).</li>
<li>Bell, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBell%2C+R+%22Introductory+Fourier+transform+spectroscopy%22">Introductory Fourier transform spectroscopy</a>. , 1st Edition, Elsevier. (1972).</li>
<li>Griffiths, P. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGriffiths%2C+PR+%22Fourier+Transform+Infrared+Spectrometry%22">Fourier Transform Infrared Spectrometry</a>. , 2nd Edition, John Wiley & Sons. (2007).</li>
<li>Jullien, A., Pascal, R., Bortolozzo, U., Forget, N., Residori, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+hyperspectral+imaging+with+cascaded+liquid+crystal+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Optica%22%5BJournal%5D)">High-resolution hyperspectral imaging with cascaded liquid crystal cells.</a> Optica. 4 (4), 400-405 (2017).</li>
<li>Müller, W., Kielhorn, M., Schmitt, M., Popp, J., Heintzmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+sheet+Raman+micro-spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Optica%22%5BJournal%5D)">Light sheet Raman micro-spectroscopy.</a> Optica. 3 (4), 452-457 (2016).</li>
<li>Wadduwage, D. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Near-common-path+interferometer+for+imaging+Fourier-transform+spectroscopy+in+wide-field+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Optica%22%5BJournal%5D)">Near-common-path interferometer for imaging Fourier-transform spectroscopy in wide-field microscopy.</a> Optica. 4 (5), 546-556 (2017).</li>
<li>Brida, D., Manzoni, C., Cerullo, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase-locked+pulses+for+two-dimensional+spectroscopy+by+a+birefringent+delay+line%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Lett%22%5BJournal%5D)">Phase-locked pulses for two-dimensional spectroscopy by a birefringent delay line.</a> Opt Lett. 37, 3027-3029 (2012).</li>
<li>Candeo, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hyperspectral+microscope+based+on+an+ultrastable+common-path+interferometer%5BTitle%5D)+AND+%22APL+Photonics%22%5BJournal%5D)">A hyperspectral microscope based on an ultrastable common-path interferometer.</a> APL Photonics. 4 (12), 120802(2019).</li>
<li>Camp, C. H. Jr, Lee, Y. J., Cicerone, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative%2C+comparable+coherent+anti-Stokes+Raman+scattering+%28CARS%29+spectroscopy%3A+correcting+errors+in+phase+retrieval%5BTitle%5D)+AND+%22J+Raman+Spectr%22%5BJournal%5D)">Quantitative, comparable coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) spectroscopy: correcting errors in phase retrieval.</a> J Raman Spectr. 47 (4), 408-415 (2016).</li>
<li>Multivariate curve resolution homepage. , Available from: 
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<li>de Juan, A., Jaumot, J., Tauler, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multivariate+Curve+Resolution+%28MCR%29.+Solving+the+mixture+analysis+problem%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Methods%22%5BJournal%5D)">Multivariate Curve Resolution (MCR). Solving the mixture analysis problem.</a> Anal Methods. 6 (14), 4964-4976 (2014).</li>
<li>Di Benedetto, A., Pozzi, P., Valentini, G., Comelli, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Integrating+multimodal+Raman+and+photoluminescence+microscopy+with+enhanced+insights+through+multivariate+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys%3A+Photonics%22%5BJournal%5D)">Integrating multimodal Raman and photoluminescence microscopy with enhanced insights through multivariate analysis.</a> J Phys: Photonics. 6 (3), 035019(2024).</li>
<li>Rosi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((UV-Vis-NIR+and+micro+Raman+spectroscopies+for+the+non-destructive+identification+of+Cd1-xZnxS+solid+solutions+in+cadmium+yellow+pigments%5BTitle%5D)+AND+%22Microchemical+J%22%5BJournal%5D)">UV-Vis-NIR and micro Raman spectroscopies for the non-destructive identification of Cd1-xZnxS solid solutions in cadmium yellow pigments.</a> Microchemical J. 124, 856-867 (2016).</li>
<li>Ghirardello, M., Kelly, N. M., Valentini, G., Toniolo, L., Comelli, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoluminescence+excited+at+variable+fluences%3A+A+novel+approach+for+studying+the+emission+from+crystalline+pigments+in+paints%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Methods%22%5BJournal%5D)">Photoluminescence excited at variable fluences: A novel approach for studying the emission from crystalline pigments in paints.</a> Anal Methods. 12 (32), 4007-4014 (2020).</li>
<li>Ardini, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+multimodal+wide-field+Fourier-transform+Raman+microscope%5BTitle%5D)+AND+%22Optica%22%5BJournal%5D)">High-throughput multimodal wide-field Fourier-transform Raman microscope.</a> Optica. 10 (6), 663-670 (2023).</li>
<li>Pickett, H. M., Strauss, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Signal-to-noise+ratio+in+Fourier+transform+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Signal-to-noise ratio in Fourier transform spectrometry.</a> Anal Chem. 44 (2), 265-270 (1972).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Anatase</td><td>Kronos</td><td>1200</td><td>Polymorph des weißen TiO2 pigments</td></tr><tr><td>Kadmiumsulfidpulver</td><td>Kremer Pigmente GmbH & Co.</td><td>21060</td><td>Kadmiumgelb, Farbindex dunkel/PY35</td></tr><tr><td>Kamera</td><td>Andor</td><td>Luca R</td><td>Elektronenmultiplizierende CCD-Kamera mit 1004x1002 Pixeln 8&micro; m x 8&micro; m</td></tr><tr><td>Reinigungsfilter</td><td>Semrock</td><td>LL01-532-12.5</td><td>&Oslash; 1/2" 2,0 nm- FWHM Laser-Linienfilter bei 532 nm</td></tr><tr><td>Deckzettel</td><td>BRAND GmbH & Co</td><td>4700 55</td><td>Borosilikatglas 22x22x0,15 mm Mikroskopabdeckungen</td></tr><tr><td>Dichroischer Spiegel</td><td>Semrock</td><td>Di02-R532-25x36</td><td>25,2x35,6 mm einkantiger Laser-Dichroic-Strahlteiler bei 532 nm</td></tr><tr><td>Glasfaser</td><td>Thorlabs</td><td>M74L05</td><td>400&micro; m-Kerngröße, NA 0,39 Multimode-Glasfaser</td></tr><tr><td>Laser</td><td>Hubner Photonik</td><td>Cobolt Samba 1000</td><td>CW-Dioden-Pumplaser mit 532 nm, maximale Leistung 1000 mW</td></tr><tr><td>Langpassfilter</td><td>Semrock</td><td>LP03-532RU-25</td><td>Ultra steiler Langpass-Kantenfilter bei 532 nm</td></tr><tr><td>Mikroskop</td><td>Leica</td><td>DMRBE&nbsp; &nbsp;</td><td>Trinokulares Forschungsmikroskop&nbsp;</td></tr><tr><td>Ziel</td><td>Leica</td><td>PL-FLUOTAR, 10x/0,30</td><td>Anregungs- und Sammelobjektiv mit 10-facher Vergrößerung, 0,3 NA</td></tr><tr><td>Ziel</td><td>Newport</td><td>M-10X</td><td>Objektivlinse im Beleuchtungsweg, mit 10-facher Vergrößerung, 0,25 NA</td></tr><tr><td>Rutil</td><td>Kronos</td><td>2900</td><td>Polymorph des weißen TiO2 pigments</td></tr><tr><td>Kurzpassfilter</td><td>Thorlabs</td><td>FESH600</td><td>&Oslash; 25,0 mm Kurzpassfilter mit abschneidender Wellenlänge 600</td></tr><tr><td>Folien</td><td>Marienfeld</td><td>1000612</td><td>76x26x1 mm Mikroskop-Objektträger</td></tr></tbody></table>

ein multimodales weitfeld-fourier-transformations-ramanmikroskop

A Multimodal Wide-Field Fourier-Transform Raman Microscope

Ein multimodales Weitfeld-Fourier-Transformations-Ramanmikroskop

Raman microscopy is a powerful technique to determine the chemical composition of a sample. The main challenge of the state-of-the-art spontaneous Raman ...

a-multimodal-wide-field-fourier-transform-raman-microscope

Research

Forschung

JoVE Journal

Engineering

Ingenieurwesen

Wir diskutieren den Bau und Betrieb einer komplexen nichtlinearen optischen System, das ultraschnelle all-optische Schaltelemente verwendet zu isolieren Raman von Fluoreszenz-Signalen. Mit diesem System sind wir in der Lage, erfolgreich getrennt Raman-und Fluoreszenz-Signale nutzen Pulsenergien und mittleren Leistungen, die biologisch unbedenklich bleiben.

Ablehnung des Fluorescence Resonance Hintergrund in und Spontane Raman Mikrospektroskopie

Raman-Spektroskopie ist eine geeignete Technik für die berührungslose, Label-freie Analyse lebender Zellen, Tissue-Engineering-Konstrukten und nativen Geweben. Quellenspezifische spektralen Fingerabdrücke können generiert und analysiert werden mit multivariaten Analyse.

Berührungslose, Label-freie Überwachung von Zellen und extrazellulären Matrix mittels Raman-Spektroskopie

Quelle: Espinoza, R., et al. Zweifarbige, zweifarbige Raman-Streubildgebung des Gehirns von Mäusen für die Gewebediagnostik. J. Vis. exp. (2022).  Das Video zeigt die zweifarbige Bildgebung der stimulierten Raman-Streuung (SRS) von Hirngewebeschnitten von Mäusen. Zwei synchronisierte Laserstrahlen werden auf den Gewebeschnitt gerichtet, um molekulare Schwingungen anzuregen, was zu einer relativen Intensitätsänderung der Strahlen führt. Lipide und Proteine im Gewebe werden mit Hilfe...

Zweifarbige stimulierte Raman-Streubildgebung von Hirngewebe von Mäusen

In diesem Manuskript wird die Implementierung eines stimulierten Raman-Streumikroskops (SRS) beschrieben, das durch die Integration eines SRS-Experimentalaufbaus mit einem Laser-Scanning-Mikroskop gewonnen wurde. Das SRS-Mikroskop basiert auf zwei Femtosekunden (fs) Laserquellen, einem Ti-Sapphire (Ti:Sa) und einem synchronisierten optischen parametrischen Oszillator (OPO).

Implementierung eines nichtlinearen Mikroskops auf Basis der stimulierten Raman-Streuung

Die stimulierte Raman-Streuung (SRS) ist eine leistungsstarke, zerstörungsfreie und markierungsfreie Bildgebungstechnik. Eine aufkommende Anwendung ist die stimulierte Raman-Histologie, bei der die zweifarbige SRS-Bildgebung an den Protein- und Lipid-Raman-Übergängen verwendet wird, um Pseudo-Hämatoxylin- und Eosin-Bilder zu erzeugen. Hier demonstrieren wir ein Protokoll für die zweifarbige SRS-Bildgebung in Echtzeit für die Gewebediagnose.

Echtzeit-, zweifarbige stimulierte Raman-Streubildgebung des Mausgehirns für die Gewebediagnose

Dieser Artikel stellt die Integration eines spektralfokussierenden Moduls und eines Dual-Output-Pulslasers vor, der eine schnelle hyperspektrale Bildgebung von Goldnanopartikeln und Krebszellen ermöglicht. Diese Arbeit zielt darauf ab, die Details multimodaler nichtlinearer optischer Techniken auf einem Standard-Laserscanning-Mikroskop zu demonstrieren.

Biomolekulare Bildgebung der zellulären Aufnahme von Nanopartikeln mittels multimodaler nichtlinearer optischer Mikroskopie

Dieses Papier vergleicht direkt die Auflösung, Empfindlichkeit und Bildkontraste der stimulierten Raman-Streuung (SRS) und der kohärenten Anti-Stokes-Raman-Streuung (CARS), die in dieselbe Mikroskopplattform integriert sind. Die Ergebnisse zeigen, dass CARS eine bessere räumliche Auflösung hat, SRS bessere Kontraste und spektrale Auflösung liefert und beide Methoden eine ähnliche Empfindlichkeit aufweisen.

Direkter Vergleich der hyperspektralen stimulierten Raman-Streuung und der kohärenten Anti-Stokes-Raman-Streumikroskopie für die chemische Bildgebung

Wir präsentieren ein Protokoll zur Aufnahme chemischer Bilder mit breitbandig stimulierter Raman-Streuung (SRS) -Mikroskopie. Basierend auf einem SRS-Mikroskop, das mit differentieller Mehrkanal-Lock-in-Detektion arbeitet, beschreibt das Protokoll die Probenvorbereitung, die Anpassung der SRS-Vorrichtung und die Chemometrie, um verschiedene Bestandteile chemisch heterogener Proben zu entwirren.

Chemische Multiplex-Bildgebung auf Basis einer breitbandstimulierten Raman-Streumikroskopie

Es wurde ein multimodales, schnelles hyperspektrales Bildgebungssystem entwickelt, um breitbandige VSFG-Bilder (Vibrational Sum-Frequency Generation) zusammen mit Hellfeld-Bildgebungsmodalitäten der zweiten harmonischen Erzeugung (SHG) zu erhalten. Da die Infrarotfrequenz mit molekularen Schwingungen in Resonanz steht, werden mikroskopische strukturelle und mesoskopische morphologische Erkenntnisse über symmetriefähige Proben enthüllt.

Multimodale nichtlineare hyperspektrale chemische Bildgebung mit Line-Scanning-Schwingungssummen-Frequenz-Generierungsmikroskopie

Das hier beschriebene System verwendet einen herkömmlichen optischen Falle sowie eine unabhängige holographische optische Trapping Linie, in der Lage ist das Erstellen und Bearbeiten mehrere Fallen. Dies ermöglicht die Erzeugung von komplexen geometrischen Anordnungen der refraktiven Partikel während auch eine gleichzeitige High-Speed, hochauflösende Messungen der Aktivität des biologischen Enzyme.

Bau einer Hohe Auflösung Mikroskop mit Konventionelle und Holographic Optical Trapping Capabilities

Erfahren Sie die Entwicklung eines multimodalen Weitfeld-Fourier-Transformations-Ramanmikroskops für schnelle Spektralabbildung. Diese Methode ermöglicht parallele Datenerfassung mit hoher räumlicher Auflösung und reduziert Messzeiten erheblich.

Ein multimodales Weitfeld-Fourier-Transformations-Ramanmikroskop

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