Name: ブリルアン散乱分析用高速サブGHzの分光 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 31 s
Description: 学ぶブリルアン散乱分光法の高速化手法。VIPAエタロンを連結させたサブGHz分光器の構築により、生体組織の非侵襲的バイオメカニクス評価を低光量で実現し、角膜強度測定などの応用が可能となる。

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この作業は、国立衛生研究所(P41-EB015903、R21EY023043、K25EB015885)、国立科学財団(CBET-0853773)、ヒューマンフロンティアサイエンスプログラム(Young Investigator Grant)によって部分的に支援されました。

<ol><li>Brillouin, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+de+la+lumiere+et+des+rayonnes+X+par+un+corps+transparent+homogene%3B+influence+del%27agitation+thermique%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Phys.+%28Paris%29+%22%5BJournal%5D)">Diffusion de la lumiere et des rayonnes X par un corps transparent homogene; influence del'agitation thermique.</a> Ann. Phys. (Paris) . 17, 88-122 (1922).</li>
<li>Scarcelli, G., Yun, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multistage+VIPA+etalons+for+high-extinction+parallel+Brillouin+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Exp%22%5BJournal%5D)">Multistage VIPA etalons for high-extinction parallel Brillouin spectroscopy.</a> Opt. Exp. 19 (11), 10913-10922 (2011).</li>
<li>Scarcelli, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Confocal+Brillouin+microscopy+for+three-dimensional+mechanical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Phot%22%5BJournal%5D)">Confocal Brillouin microscopy for three-dimensional mechanical imaging.</a> Nat. Phot. 2 (1), 39-43 (2008).</li>
<li>Nichols, A. J., Evans, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Video-rate+Scanning+Confocal+Microscopy+and+Microendoscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Video-rate Scanning Confocal Microscopy and Microendoscopy.</a> J. Vis. Exp. (56), e3252(2011).</li>
<li>Steelman, Z., Meng, Z., Traverso, A. J., Yakovlev, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brillouin+spectroscopy+as+a+new+method+of+screening+for+increased+CSF+total+protein+during+bacterial+meningitis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biophoton%22%5BJournal%5D)">Brillouin spectroscopy as a new method of screening for increased CSF total protein during bacterial meningitis.</a> J. Biophoton. 8 (5), 1-7 (2014).</li>
<li>Koski, K. J., Yarger, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brillouin+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Brillouin imaging.</a> Appl. Phys. Lett. 87 (6), 061903(2005).</li>
<li>Faris, G. W., Jusinski, L. E., Hickman, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+stimulated+Brillouin+gain+spectroscopy+in+glasses+and+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Opt.+Soc.+Am.+B%22%5BJournal%5D)">High-resolution stimulated Brillouin gain spectroscopy in glasses and crystals.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 10 (4), 587-599 (1993).</li>
<li>Scarcelli, G., Yun, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+Brillouin+optical+microscopy+of+the+human+eye%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Exp%22%5BJournal%5D)">In vivo Brillouin optical microscopy of the human eye.</a> Opt. Exp. 20 (8), 9197-9202 (2012).</li>
<li>Scarcelli, G., Besner, S., Pineda, R., Kalout, P., Yun, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+Vivo+Biomechanical+Mapping+of+Normal+and+Keratoconus+Corneas%5BTitle%5D)+AND+%22Jama+Ophtalmol%22%5BJournal%5D)">In Vivo Biomechanical Mapping of Normal and Keratoconus Corneas.</a> Jama Ophtalmol. , (2015).</li>
<li>Scarcelli, G., Kim, P., Yun, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((+In+Vivo+Measurement+of+Age-Related+Stiffening+in+the+Crystalline+Lens+by+Brillouin+Optical+Microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)"> In Vivo Measurement of Age-Related Stiffening in the Crystalline Lens by Brillouin Optical Microscopy.</a> Biophys. J. 101 (6), 1539-1545 (2011).</li>
<li>Antonacci, G., Foreman, M. R., Paterson, C., Török, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectral+broadening+in+Brillouin+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Spectral broadening in Brillouin imaging.</a> Appl. Phys. Lett. 103 (22), 221105(2013).</li>
<li>Meng, Z., Traverso, A. J., Yakovlev, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Background+clean-up+in+Brillouin+microspectroscopy+of+scattering+medium%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Exp%22%5BJournal%5D)">Background clean-up in Brillouin microspectroscopy of scattering medium.</a> Opt. Exp. 22 (5), 5410-5415 (2014).</li>
<li>Reiss, S., Burau, G., Stachs, O., Guthoff, R., Stolz, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatially+resolved+Brillouin+spectroscopy+to+determine+the+rheological+properties+of+the+eye+lens%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Opt.+Exp%22%5BJournal%5D)">Spatially resolved Brillouin spectroscopy to determine the rheological properties of the eye lens.</a> Biomed. Opt. Exp. 2 (8), 2144-2159 (2011).</li>
<li>Scarcelli, G., Kling, S., Quijano, E., Pineda, R., Marcos, S., Yun, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brillouin+microscopy+of+collagen+crosslinking%3A+noncontact+depth-dependent+analysis+of+corneal+elastic+modulus%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophthalmol.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Brillouin microscopy of collagen crosslinking: noncontact depth-dependent analysis of corneal elastic modulus.</a> Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 54 (2), 1418-1425 (2013).</li>
</ol>

ジュリアーノ・スカルチェッリとソク・H・ユンは、ブリルアン分光技術に関連する特許を保有しています。

この分光計の構成の重要な設計上の特徴は、二つのステージが独立して整列させることができるということです。各段階からのスペクトルパターンは、CCDカメラ上に結像されるように、1イメージングシステム：VIPAエタロンは、光路の外にスライドさせると、分光計ステージの残りのレンズは、1を形成します。したがって、他のステージの配置に影響を与えることなく、その性能を向上させるための段階のいずれかに戻ることは簡単です。プロトコルで提案されている並進ステージと自由度のセットは、独立して、分光計の両段階を最適化する能力を維持するこの哲学に従ってください。 それは自由の傾斜度は、入力窓軸周りに回転するようにVIPAエタロンを実装することは困難です。エタロンを傾け、市販の光学機械部品で動作している場合その後、必然的に入力ウィンドウの小さな翻訳を紹介します。 translat光ビーム軸に沿ってイオンがあるため、入力レンズ（〜3ミリメートル）の大きなレイリー範囲の負の効果を誘発するべきではありません。一方、ビーム伝搬軸に直交変換を大幅に分光器のスループットを減少させることができます。 VIPAホルダーの並進自...

最初の1922年にレオンブリルアン1で説明したブリルアン散乱は、固体及び液体や気体の熱密度の変動からの熱音響モードからの光の非弾性散乱です。通常、サブGHzの範囲で散乱光のスペクトルシフトは、入射光と、試料中の音響フォノンとの相互作用に関する情報を提供します。結果として、それが検査材料の粘弾性特性に関する有用な情報を提供することができます。 その自発的なバージョンでは、ブリルアン散乱は、一般的に非常に弱い信号を生じる、ラマン散乱のために、断面を有しています。また、ブリルアン周波数シフトは、ラマンシフトよりも小さい大きさのオーダーです。その結果、弾性（レイリーやミー散乱からの）散乱光、迷光、およびサンプルのオフ後方反射は、すべて簡単にブリルアンスペクトル特性を曇らせることができます。したがって、、ブリルアン分光計は、サブGHzのスペクトル分解能も高いスペクトルコントラストや絶滅を達成するだけでなく、必要があります。 伝統的なブリルアン分光器では、これらの要件は、最も一般走査格子モノクロメータ、光ビーティング法、および、マルチパススキャニングファブリペロー干渉計2によって満たされます。これらの方法は、各スペクトル成分を順次測定します。このアプローチは、機器上で、サンプルに応じて、数分から数時間に及ぶ単一のブリルアンスペクトルを取得時間につながります。二段VIPA分析計、このプロトコルを使用して構築され、効果的に他のスプリアス信号2を抑制するために十分な消光（&gt; 60 dB）を提供しながら秒未満内のスペクトル成分のすべてを収集する能力を有します。 VIPAエタロンの統合は、この分光計の重要な要素です。 VIPAは、3つの異なるCと固体エタロンであります浮動領域は：表面の残りの部分は、高反射性（HR）コーティングを備えていながら、前面には、狭い反射防止コーティングストリップは、光がVIPAを入力することができます。裏面に、部分的に反射コーティングは、光の小さな部分（約5％）が送信されることを可能にします。少し傾いVIPAの狭い入り口上に集光すると、光ビームは、VIPA 2内の固定位相差でサブコンポーネントに反映されます。サブコンポーネント間の干渉が熱望高いスペクトル分散を実現しています。交差軸構成で順次2 VIPAsを整列させること直交方向3のスペクトル分散を紹介します。直交する方向のスペクトル分散は、空間的にのみブリルアン信号をピックアップすることが可能となり、不要なクロストークからブリルアンピークを分離します。1ディスプレイを2段VIPA分光計の模式図 。光学素子の下にある矢印は、度を示します並進ステージが指向されるべき自由のREE。 <img alt="図1" class="jove_content" p="" src="/files/ftp_upload/53468/53468fig1.jpg" /> 図1.インストゥルメンタルセットアップ。光ファイバは、分光計にブリルアン散乱を提供しています。円柱レンズC1（F = 200ミリメートル）は、第一VIPA（VIPA1）の入り口に光を集光します。別のシリンドリカルレンズC2（F = 200ミリメートル）はC2の焦点面で空間的に分離するにスペクトル角度分散をマッピングします。この面では、垂直マスクは、スペクトルの所望の部分を選択するために使用されます。類似の構成は、90度に傾け、次の。ビームは球面レンズS1（F = 200ミリメートル）を通過し、第二VIPA（VIPA2）の入射スリットに集光されます。球面レンズS2（F = 200 mm）を、別の水平方向のマスクが配置され、その焦点面、2次元スペクトル分離パターンを作成します。 HORizontalマスクは色消しレンズ対を用いEMCCDカメラ上に結像される。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53468/53468fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> いくつかの光学コースと基本的な位置合わせの経験を持つ学部学生は、この二段階の分光器を構築し、使用することができるはずです。分光計は、最近、標準的な光学プローブ3,4,5（例えば、共焦点顕微鏡、内視鏡、細隙灯検眼鏡）の様々な互換性のあることが示されています。ここで、分光器は、共焦点顕微鏡に接続されています。レーザ光を90:10ビームスプリッタを統合した後、標準的な研究システム倒立顕微鏡に整列されます。サンプルからの後方散乱光は、共焦点顕微鏡を作る、単一モード光ファイバに結合されます。

<table><tbody><tr><td colspan="4">OPTICS</td></tr><tr><td>VIPA (virtual image phase array)</td><td>LIGH MACHINERY</td><td></td><td>数量:</td></tr><tr><td>SM-25 マイクロメータ付き 3 つの 423 リニアステージの 2 バンドル</td><td>NEWPORT</td><td>423-MIC&nbsp;</td><td>数量:1</td></tr><tr><td>SSクロスローラーベアリングトランスレーションステージ、0.5インチ、8-32、1 / 4-20</td><td>NEWPORT</td><td>9066-X</td><td>数量:1</td></tr><tr><td>バーニアマイクロメータ、13&nbsp;mmトラベル、9ポンド耐荷重、50.8 TPI</td><td>ニューポート</td><td>SM-13</td><td>数量:1</td></tr><tr><td>調整可能な幅スリット</td><td>ニューポート</td><td>SV-0.5</td><td>数量:2</td></tr>コンパクト<tr><td>ダブテールリニアステージ、0.20インチZトラベル、1.57x1.57x1.38&nbsp;で。</td><td>NEWPORT</td><td>DS40-Z</td><td>数量:</td></tr><tr><td>2スロットベースプレート、25または40&nbsp;mmから65&nbsp;mmステージ、1.1インチ範囲</td><td>ニューポート</td><td>B-2B</td><td>数量:2</td></tr><tr><td>&Oslash;1/2 "光学ポスト、8-32止めネジ、1/4 "-20タップ、L = 2"、5パック</td><td>THORLABS</td><td>TR2-P5</td><td>数量:2</td></tr><tr><td>&Oslash;1/2 "ポストホルダー、バネ仕掛け六角ロックつまみネジ、L = 2 "、5パック</td><td>THORLABS</td><td>PH2-P5</td><td>数量:1</td></tr><tr><td>&Oslash;1/2 "ポストホルダー、スプリング式六角ロックつまみネジ、L = 3 "、5パック</td><td>THORLABS</td><td>PH3-P5</td><td>数量:</td></tr><tr><td>2インチ光学系用1インペリアルレンズマウント、8-32タップ</td><td>THORLABS</td><td>LMR2</td><td>数量:2</td></tr><tr><td>f = 200.0 mm、およびOslash;2インチアクロマティックダブレット、ARC:400-700 nm</td><td>THORLABS</td><td>AC254-200-A</td><td>数量:</td></tr><tr><td>最大1.3インチ(33&nbsp;mm) 背の高い長方形光学系、右利き用</td><td>THORLABS</td><td>KM100C</td><td>数量: 2</td></tr><tr><td>固定シリンドリカルレンズマウント、最大光学高さ: 1.60" (40.6 mm)</td><td>THORLABS</td><td>CH1A</td><td>数量: 2</td></tr><tr><td>f=200.00 mm、H=30.00 mm、L=32.0 mm、N-BK7 平凸シリンドリカルレンズ、反射防止コーティング: 350-700 nm</td><td>THORLABS</td><td>L1653L1-A</td><td>数量: 2</td></tr><tr><td>直角ポストクランプ、固定 90°C;</td><td>アダプターTHORLABS</td><td>RA90</td><td>数量:</td></tr><tr><td>外部Cマウントスレッドと内部SM1スレッド付きアダプター1</td>個 <td>THORLABS</td><td>SM1A9</td><td>数量:スタ</td></tr><tr><td>ッズ付き台座ベースアダプター1個、1/4インチ-20スレッド</td><td>THORLABS</td><td>PB4</td><td>数量:スペ</td></tr><tr><td>ーサー2個、2インチ×3インチ、厚さ1.000インチ</td><td>THORLABS</td><td>Ba2S7</td><td>数量:2</td></tr><tr><td>543 nm、f=15.01 mm、NA=0.17 FC/APCファイバーコリメーションパッケージ。</td><td>THORLABS</td><td>F260APC-A</td><td>数量:</td></tr><tr><td>&Oslash用のSM1ネジアダプター1個。11&nbsp;mmコリメータ</td><td>THORLABS</td><td>Ad11F</td><td>数量:</td></tr><tr><td>1 &Oslash用レンズマウントを翻訳します。1インチ光学系、1リテーニングリング付属</td><td>THORLABS</td><td>LM1XY</td><td>数量:シングル</td></tr><tr><td>モードパッチケーブル1本、450 - 600 nm、FC/APC、2 m 長</td><td>THORLABS</td><td>P3-460B-FC-2</td><td>数量:1</td></tr><tr><td>1:1 一致したACHR。ペア、f1 = 30 mm、f2 = 30 mm、BBAR 400-700 nm</td><td>THORLABS</td><td>MAP103030-A</td><td>数量:1</td></tr><tr><td>SM1レンズチューブ&hellip;調整する長さはCCDによって異なりますが、3.5&nbsp;THORLABS</td><td></td><td>SM1LXX</td><td>数量:</td></tr><tr><td>&Oslash用の1ベースアダプター。1/2 "ポストホルダーと&Oslash。1"ポスト</td><td>THORLABS</td><td>BE1</td><td>数量:&</td></tr><tr><td>nbsp; &Oslashのための8つのクランプフォーク;1/2 "ポストホルダーと&Oslash。1インチポスト</td><td>THORLABS</td><td>CF125</td><td>数量:8</td></tr><tr><td>HW-KIT5-ミニシリーズ用4-40キャップスクリューおよびハードウェアキット&nbsp;</td><td>THORLABS</td><td>HW-KIT5</td><td>数量: 1</td></tr><tr><td>D20S - 標準アイリス、およびオスラッシュ;最大20.0 mmの絞り&nbsp;</td><td>THORLABS</td><td>D20S</td><td>数量: 2</td></tr><tr><td colspan="4">FOR ENCLOSURE</strong</td></tr><tr><td>>25 mm 建設レール、L = 21"</td> <td>THORLABS</td><td>XE25L21</td><td>数量: 6</td></tr><tr><td>1" 建設キューブ、3 1/4" (M6) 座ぐり穴</td><td>THORLABS</td><td>RM1G</td><td>数量:</td></tr><tr><td>8 25 mm レール用直角ブラケット</td><td>THORLABS</td><td>XE25A90</td><td>数量: 12</td></tr><tr><td>25 mm建設用レール、L = 15インチ</td><td>THORLABS</td><td>XE25L15</td><td>数量:4&nbsp;</td></tr><tr><td>25 mm建設レール、L = 9 "</td><td>THORLABS</td><td>XE25L09</td><td>数量:8</td></tr>高性能<tr><td>黒マスキングテープ、2 "x 60ヤード。(50mm×55m)ロール</td><td>THORLABS</td><td>T743-2.0</td><td>数量:1</td></tr>ロー<tr><td>プロファイルTナット、1/4 "-20タップ穴、数量:10</td><td>THORLABS</td><td>XE25T3</td><td>数量:1</td></tr><tr><td>1/4 "-20ロープロファイルチャンネルネジ(100ネジ/ボックス)</td><td>THORLABS</td><td>SH25LP38</td><td>数量:1</td></tr><tr><td>60 "(W)x 3ヤード。(L) x 0.005" (T) (1.5 m x 2.7 m x 0.12 mm) ブラックアウトファブリック</td><td>THORLABS</td><td>BK5</td><td>数量: 1</td></tr><tr><td colspan="4">CAMERA, LASER and MICROSCOPE</td></tr><tr><td>EMCCDカメラ</td><td>ANDOR</td><td>iXon Ultra 897</td><td>数量: 1</td></tr><tr><td>400 mW シングルモード緑色レーザー</td><td>LASER QUANTUM</td><td>torus 532</td><td>数量: 1</td></tr><tr><td>研究用倒立システム顕微鏡&nbsp;</td><td>オリンパス</td><td>IX71</td><td>数量:1</td></tr></tbody></table>個

ブリルアン散乱分析用高速サブghzの分光

High Speed Sub-GHz Spectrometer for Brillouin Scattering Analysis

このプロトコルの目的は、並列高絶滅と高解像度光学ブリルアン分光計を構築することです。ブリルアン分光法は、粘弾性材料特性の直接読み出しを得るために使用することができる非接触測定方法です。これは、材料特性評価、構造的なモニタリングと環境センシングに有用なツールとなっています。過去には、ブリルアン分光法は、通常、スペクトル解析を実行するためのスキャンファブリペローエタロンを用いています。このプロセスは、生物医学的用途に適さない技術を作り、高い照射パワーと長い取得時間を必要とします。最近導入された新規な分光計は、交差軸構成の2つのVIPAsを用いることにより、この課題を克服します。この技術革新は、生体組織の安全限界内のサブ第2の取得時間と照明電力でサブGHz（ギガヘルツ）の分解能スペクトル解析を可能にします。この改良することによって容易に複数の新しいアプリケーションは、Cuですrrently生物学的研究および臨床応用で検討されています。

<html> 図3は、代表的なブリルアンスペクトルと異なる材料のための彼らのフィットを示しています。 VIPAs両方が約20ギガヘルツのFSRになり5mmの厚さを有します。これらの測定のための積分時間は100ミリ秒でした。 100測定値を採取し、平均しました。 1つの較正測定は、スペクトルを取得する前に採取しました。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/53468/53468fig3.jpg" /> 異なる材料の3ブリルアンスペクトル図 。 測定されたデータへのローレンツ曲線当てはめ（赤）（青）。 （a）は、メタノールのブリルアンスペクトル。測定されたブリルアンシフトは5.59 GHzのです。 （b）は、エタノールのブリルアンスペクトル。測定されたブリルアンシフトは5.85 GHzのです。...

ここでは、迅速なブリルアン分光計を構築するためのプロトコルを提示します。事実上、画像化された位相配列をカスケード（VIPA）エタロンは、1,000以上の倍高速伝統的なスキャニングファブリペロー分光計より測定速度を実現。この改善は 、インビボで、低電力レベルで組織と生体材料のブリルアン分析のための手段を提供します。

ブリルアン散乱分析用高速サブGHzの分光

The goal of this protocol is to build a parallel high-extinction and high-resolution optical Brillouin spectrometer. Brillouin spectroscopy is a ...

この分光計の全体的な目的は、組織およびバイオマテリアルのブリルアン散乱シグネチャーを測定することです。ブリルアン散乱スペクトルは、縦弾性係数などの材料特性に関する非接触かつ非侵襲的な情報を提供します。この手法は、組織バイオメカニクスにおける重要な疑問の解決に寄与します。例えば、角膜組織において、円錐角膜の診断および治療に向けた角膜強度の測定が可能です。この手法の主な利点は、低光強度でスペクトル分析を実行できるため、in vivoでの使用において安全であり、生物学的イメージングが可能になることです。まず、光学ベンチ上にカメラと光ファイバーを配置します。ここでは、光路の一端にE-M-C-C-Dカメラを設置しています。カメラは画像をキャプチャし、モニターに表示している必要があります。カメラの前方約1600 millimetersの位置に、カメラと同じ高さのファイバーコリメーターを配置します。コリメーターを単一縦モードレーザーに接続します。0.1 milliwatts未満のレーザー出力を使用し、アイリスを目的の光軸に沿って移動させてアライメントを確認します。この概略図は、現時点でのセットアップの概要を示しています。次に、カメラの前方にアクロマティックレンズペアを追加します。このアクロマートレンズのペアは、焦点距離30 millimetersで一致しています。次に、水平ステージの構成要素を追加します。まず、水平移動ステージ上に水平マスクを設置し、アクロマートレンズによってカメラに像を結ぶようにします。ステージはビーム光路に対して垂直に移動させる必要があります。コンピュータ画面上の画像を確認し、この写真のようにエッジが鮮明に表示されていることを検証してください。次に、水平マスクの前方600 mmの位置に球面レンズを配置する準備に移ります。まず、ビーム調整を容易にするため、ポストとポストホルダーにそれぞれ取り付けた2つのアイリスを用意し、一方のアイリスを予定しているレンズ位置と水平マスクの間に配置します。もう一方のアイリスは、予定しているレンズ位置よりも先に配置します。ビームが両方のアイリスをスムーズに通過できるよう、アイリスの高さを調整してください。アライメントの確認が完了したら、焦点距離 200 millimeters のポスト取り付け済み球面レンズの使用に移ります。ポストホルダーを使用して、2つのアイリスの間にある水平マスクの前方 600 millimeters の位置にレンズを配置し、ポストホルダーを固定します。以下は、球面レンズ S1 を配置した後のセットアップの概略図です。次に配置する要素は、仮想像位相アレイ（vipa S）の1つ目です。vipaを追加するために、光学ベンチ上に水平移動ステージを設置します。球面レンズの前方約200 millimetersの位置

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

バイオエンジニアリング（生体工学）

この原稿は、レーザー制限分解能とフォトルミネッセンス(PL)分光法の両方を組み込んだフォノンアシスト準共鳴蛍光分光法の方法を説明しています。この方法は、光フォノンを利用して、エネルギー領域の原子様半導体構造の線幅制限された分解能スペクトルを提供します。この方法は、単一の分光計光学分光法のセットアップでも簡単に実現できます。...

高解像度フォノンアシスト準共鳴蛍光分光

私たちは、細胞外マトリックスのエラスチンおよびトリプシン精製されたI型コラーゲン繊維にブリルアン光散乱分光法を適用し、それらの完全な弾性特性を抽出するためのプロトコルを提示します。...

ブリルアン分光法のための細胞外マトリックスのタンパク質繊維の調製

急速な continuous-波動-刺激-ブリルアン散乱 (CW-SBS) 装置の建設について述べる。分光計は、単一周波数ダイオード レーザーを採用しています、高スペクトル分解で濁った/非混濁試料の透過スペクトルを取得する原子蒸気のノッチ フィルターの分光器 CW SBS 既存のものより速く 100 倍まで速度。この改善により、高速ブリルアン材料分析です。<br...

材料の分析のための高速連続誘導ブリルアン散乱分光器

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点滅表面増強ラマン散乱の観測と解析

我々は、広帯域刺激ラマン散乱(SRS)顕微鏡で化学画像を取得するためのプロトコルを提示する。差動マルチチャンネルロックイン検出で動作するSRS顕微鏡に基づいて、このプロトコルは、サンプル調製、SRS装置の調整、および化学的に不均一なサンプルの異なる成分を解きほぐすためのケモメトリックスを記述しています。...

広帯域刺激ラマン散乱顕微鏡に基づく多重化学イメージング

本記事では、ブリルアン顕微分光法を用いた3次元マトリックス内の生体球体の機械的特性評価プロトコルについて説明します。この全光学方式により、ミクロスケールの分解能と定量的な力学的特性を持つ球状体の可視化が可能となります。このアプローチは機械的な表現型付けにも影響を与えます。例えば、3次元微小環境内の腫瘍球体の病理状態の決定などです。...

ブリルアン分光法を用いた球体の機械的マッピング

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オンチップ光重合技術を用いた高分子マイクロアレイの形成の説明。原子間力顕微鏡、水接触角の測定値を使用して高スループット表面特性、飛行二次イオン質量分析法と細胞接着アッセイのX線光電子分光法と時間も記載されている。...

バイオマテリアルのハイスループット検出用高分子マイクロアレイ

ナノ粒子トラッキング解析（NTA）とポリマー遺伝子送達ナノ粒子を評価するためのハイスループットフローサイトメトリーのためのプロトコルが記載されている。国税庁は、ナノ粒子の粒度分布およびプラスミド当たり粒子分布を特徴付けるために利用される。ハイスループットフローサイトメトリーは、遺伝子送達バイオマテリアルのライブラリの定量的なトランスフェクション効率の評価を可能にします。...

ナノ粒子トラッキング分析とハイスループットフローサイトメトリーによる高分子遺伝子デリバリーナノ粒子の評価

生体適合性のpH応答性ゾル - ゲルナノセンサーは、ポリ（乳酸 - コ - グリコール酸）（PLGA）エレクトロスパン足場に組み込むことができる。産自己申告足場は、足場上に細胞を培養しながら微小環境条件の現場モニタリングのために使用することができる。 3D構築物が細胞の実験を妨害することなく、リアルタイムでモニターすることができるので、これは有益である。...

3次元細胞培養のための自己申告足場

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