Name: מיקרוסקופ ראמן רב-מודלי רחב-שדה בעל טרנספורמציה פורייה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-12-30T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 48 s
Description: חקור מיקרוסקופ ראמן רב-מודלי רחב-שדה עם טרנספורמציית פורייה לרכישת ספקטרום מהיר מכל פיקסל בתמונה. השיטה מפחיתה זמני מדידה ומפרידה בין אותות ראמן לפלואורסצנציה ברקע בדגימות ביולוגיות.

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

<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: 
 <a target="_blank" href="https://mcrals.wordpress.com/download/mcr-als-2-0-toolbox/">https://mcrals.wordpress.com/download/mcr-als-2-0-toolbox/</a> (2021).</li>
<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>אנאטסה</td><td>קרונוס</td><td>1200</td><td>פולימורף של TiO2 </תת->פיגמנט לבן</td></tr><tr><td>אבקת קדמיום סולפיד</td><td>קרמר פיגמנט GmbH & חברה.</td><td>21060</td><td>צהוב קדמיום, אינדקס צבע כהה/PY35</td></tr><tr><td>מצלמה</td><td>אנדור</td><td>לוקה ר'</td><td>מצלמת CCD עם כפלת אלקטרונים עם 1004x1002 פיקסלים של 8&מיקרו; m x 8&micro; m</td></tr><tr><td>מסנן ניקוי</td><td>סמרוק</td><td>LL01-532-12.5</td><td>&Oslash; 1/2" 2.0 ננומטר - מסנן לייזר FWHM באורך 532 ננומטר</td></tr><tr><td>כיסויי כיסוי</td><td>ברנד GmbH & Co</td><td>4700 55</td><td>כיסויי זכוכית בורוסיליקט בגודל 22x22x0.15 מ"מ</td></tr><tr><td>מראה דיכרואית</td><td>סמרוק</td><td>Di02-R532-25x36</td><td>מפצל קרן לייזר דיכרואי חד-קצה 25.2x35.6 מ"מ באורך 532 ננומטר</td></tr><tr><td>סיבים אופטיים</td><td>Thorlabs</td><td>M74L05</td><td>400 ומיקרו; גודל ליבת m, סיב רב-מצבי NA 0.39</td></tr><tr><td>לייזר</td><td>פוטוניקה האבנר</td><td>קובולט סמבה 1000</td><td>לייזר משאב דיודה CW ב-532 ננומטר, הספק מקסימלי 1000 mW</td></tr><tr><td>מסנן מעבר ארוך</td><td>סמרוק</td><td>LP03-532RU-25</td><td>מסנן קצה ארוך-מעבר תלול במיוחד ב-532 ננומטר</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ</td><td>לייקה</td><td>DMRBE&nbsp; &nbsp;</td><td>מיקרוסקופ מחקר טרינוקולרי&nbsp;</td></tr><tr><td>מטרה</td><td>לייקה</td><td>PL-FLUOTAR, 10x/0.30</td><td>מטרת עירור ואיסוף עם הגדלה של פי 10, 0.3 NA</td></tr><tr><td>מטרה</td><td>ניופורט</td><td>M-10X</td><td>עדשת אובייקטיבית במסלול ההארה, עם הגדלה פי 10, 0.25 NA</td></tr><tr><td>רוטיל</td><td>קרונוס</td><td>2900</td><td>פולימורף של TiO2 </תת->פיגמנט לבן</td></tr><tr><td>מסנן מעבר קצר</td><td>Thorlabs</td><td>FESH600</td><td>&Oslash; מסנן קצר 25.0 מ"מ עם אורך גל חיתוך 600</td></tr><tr><td>שקופיות</td><td>מריאנפלד</td><td>1000612</td><td>שקופיות מיקרוסקופ בגודל 76x26x1 מ"מ</td></tr></tbody></table>

מיקרוסקופ ראמן רב-מודלי רחב-שדה בעל טרנספורמציה פורייה

A Multimodal Wide-Field Fourier-Transform Raman Microscope

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

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

אנחנו דנים הקמה ותפעול של מערכת מורכבת אופטית לא לינארית המשתמשת מיתוג מהירים כל אופטי לבודד ראמאן אותות הקרינה. באמצעות מערכת זו אנו מסוגלים להפריד בהצלחה אותות רמן הקרינה ניצול אנרגיות וכוחות הדופק הממוצע להישאר בטוחים מבחינה ביולוגית.

דחיית רקע הקרינה תהודה ו microspectroscopy ראמאן ספונטנית

ספקטרוסקופיית ראמאן היא טכניקה מתאימה ללא מגע, תווית ללא ניתוח של תאים חיים, רקמות מהונדסות בונה רקמות מקומיות. מקור ספציפיים טביעות אצבעות ספקטרלית ניתן להפיק נותחו באמצעות ניתוח רב משתני.

ללא קשר, לייבל ללא ניטור של תאים תאי מטריקס באמצעות ספקטרוסקופיית ראמאן

מקור: Espinoza, R.,  et al. הדמיית פיזור רמאן מגורה בשני צבעים בזמן אמת של מוח עכבר לצורך אבחון רקמות. J. Vis. exp. (2022).  הסרטון מדגים הדמיית פיזור רמאן מגורה בשני צבעים (SRS) של מקטעי רקמת מוח של עכבר. שתי קרני לייזר מסונכרנות מכוונות אל קטע הרקמה כדי לעורר תנודות מולקולריות, וכתוצאה מכך שינוי עוצמה יחסי בקרניים. שומנים וחלבונים ברקמה מתגלים באמצעות זוגות תדרים מובחנים של קרני הלייזר. לאחר מכן מוקצים לאותות המתקבלים צבעים נפרדים, ויוצרים תמונה דו-צבעונית המסייעת בזיהוי החלבונים והשומנים...

הדמיית פיזור רמאן מגורה בשני צבעים של רקמת מוח של עכבר

בכתב יד זה, היישום של מיקרוסקופ ראמאן מגורה (SRS), המתקבל על ידי שילוב של הגדרת הניסוי SRS הערכה עם מיקרוסקופ סריקת לייזר, מתואר. מיקרוסקופ SRS מבוסס על שני מקורות לייזר (שניים), טי-ספיר (Ti: Sa) ומתנד פרמטרי אופטי מסונכרן (פופו).

יישום של מיקרוסקופ לא לינארית על בסיס פיזור ראמאן מגורה

מיקרוסקופיית פיזור ראמאן מגורה (SRS) היא טכניקת הדמיה עוצמתית, לא פולשנית ונטולת תוויות. יישום מתפתח אחד הוא היסטולוגיה של ראמאן, שבה הדמיית SRS בשני צבעים במעברי החלבון והשומנים ראמאן משמשת ליצירת תמונות פסאודו-המטוקסילין ואוזין. כאן אנו מדגימים פרוטוקול להדמיית SRS בשני צבעים בזמן אמת לאבחון רקמות.

בזמן אמת, שני צבעים מגורה Raman פיזור הדמיה של מוח עכבר לאבחון רקמות

מאמר זה מציג את השילוב של מודול מיקוד ספקטרלי ולייזר פולסים בעל פלט כפול, המאפשר הדמיה היפרספקטרלית מהירה של ננו-חלקיקי זהב ותאים סרטניים. עבודה זו נועדה להדגים את הפרטים של טכניקות אופטיות רב-מודאליות לא ליניאריות במיקרוסקופ סריקת לייזר סטנדרטי.

הדמיה ביומולקולרית של קליטת תאים של ננו-חלקיקים באמצעות מיקרוסקופיה אופטית רב-מודאלית לא ליניארית

מאמר זה משווה באופן ישיר את ניגודי הרזולוציה, הרגישות וההדמיה של פיזור ראמאן מגורה (SRS) ופיזור ראמן קוהרנטי נגד סטוקס (CARS) המשולבים באותה פלטפורמת מיקרוסקופ. התוצאות מראות של-CARS יש רזולוציה מרחבית טובה יותר, SRS נותן ניגודים טובים יותר ורזולוציה ספקטרלית טובה יותר, ולשתי השיטות יש רגישות דומה.

השוואה ישירה של פיזור ראמן מגורה היפרספקטרלי ומיקרוסקופיית פיזור ראמן אנטי-סטוקס קוהרנטית להדמיה כימית

אנו מציגים פרוטוקול לרכישת תמונות כימיות עם מיקרוסקופיית פיזור ראמאן (SRS) בפס רחב. בהתבסס על מיקרוסקופ SRS הפועל עם זיהוי דיפרנציאלי רב-ערוצי-נעילה, הפרוטוקול מתאר את הכנת הדגימה, התאמת מנגנון ה-SRS והכימומטריקה כדי לנטרל מרכיבים שונים של דגימות הטרוגניות מבחינה כימית.

הדמיה כימית מולטיפלקס מבוססת על מיקרוסקופיית פיזור ראמאן מגורה בפס רחב

מסגרת הדמיה היפרספקטרלית מהירה ורב-מודאלית פותחה כדי לקבל תמונות בפס רחב של יצירת סכום תדר רטט (VSFG), יחד עם שיטות הדמיה של שדה בהיר, דור הרמוני שני (SHG). בשל היותו של תדר האינפרא אדום מהדהד עם תנודות מולקולריות, מתגלה ידע מבני מיקרוסקופי ומורפולוגיה מזוסקופית על דגימות המותרות לסימטריה.

הדמיה כימית היפרספקטרלית מולטימודאלית לא ליניארית באמצעות מיקרוסקופ יצירת סכום תדר רטט בסריקת קווים

המערכת המתוארת במסמך זה מעסיקה מלכודת אופטית מסורתית, כמו גם קו השמנה אופטי הולוגרפית עצמאי, מסוגלת ליצור מניפולציה ומלכודות רבות. זה מאפשר יצירת הסדרים גיאומטריים מורכבים של חלקיקים שבירה בעת גם מאפשרים מדידות בו זמנית במהירות גבוהה, ברזולוציה גבוהה של הפעילות של אנזימים ביולוגיים.

בנייה של מיקרוסקופ ברזולוציה גבוה עם יכולות קונבנציונליות והשמנה אופטיות הולוגרפי

חקור מיקרוסקופ ראמן רב-מודלי רחב-שדה עם טרנספורמציית פורייה לרכישת ספקטרום מהיר מכל פיקסל בתמונה. השיטה מפחיתה זמני מדידה ומפרידה בין אותות ראמן לפלואורסצנציה ברקע בדגימות ביולוגיות.

מיקרוסקופ ראמן רב-מודלי רחב-שדה בעל טרנספורמציה פורייה

גלה סרטונים נוספים