Name: 点滅表面増強ラマン散乱の観測と解析 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 52 s
Description: 学ぶ点滅表面増強ラマン散乱の解析法。銀ナノ粒子表面での単一分子のランダムウォークを観測し、固液界面における分子動態を理解する。複数の点滅スポットを同時に観測できるため、大量のデータ収集が可能です。

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著者は、この作品の実りある議論するため尾崎幸洋教授 (関西学院大学)、伊藤哲夫博士 (国立科学研究所の高度な産業と技術) をありがちましょう。この作業は、教育省、文化、スポーツ、科学および技術 (第 16 K 05671) から科研費 (費補助金科学研究 C) によって支えられました。

1. サンプル準備
<ol><li>
銀コロイドのナノ粒子の作製20<ol>
<li>銀コロイドのナノ粒子を作製するには、0.030 g 硝酸銀と 0.030 g 200 mL 丸底フラスコに水 150 mL にクエン酸ナトリウム二水和物を溶かします。</li>
		<li>(ジムロート) 還流凝縮器とフラスコを組み合わせます。</li>
		<li>磁気スターラー、攪拌棒でフラスコ内でソリューションをかき混ぜます。60 分 150 ° C で油浴中でフラスコの攪拌溶液を熱し。 注: ソリューションは、黄色、乳白色、グレーになります。</li>
		<li>室内の温度の懸濁液を冷却し、冷蔵庫にアルミ箔で覆われたフラスコの懸濁液を維持します。 注: プロトコルをこの時点で一時停止できます。コロイド状ナノ粒子を使用して、1 ヶ月以内、冷蔵庫で保存した後。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
マルチカラーのサンプルの調製点滅発光11<ol>
<li>顕微鏡のスライドを準備ができて、石鹸でガラス板を手で洗って水ですすいでください。</li>
		<li>ガラス板に 0.1% ポリ L リジン水溶液を追加し、送風機とソリューションを削除します。</li>
		<li>ガラス板に銀コロイド懸濁液を追加および送風機を懸濁液を削除します。</li>
		<li>液体ブロッカー ペンでガラス板のドロップ領域を囲みます。</li>
		<li>ガラス板に蒸留水をドロップし、顕微鏡スライドを作成し、水が蒸発するを防ぐ別のガラス板でそれをカバーします。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
単調な色点滅 SERS のサンプルの調製7,8,9,10<ol>
<li>顕微鏡のスライドを準備ができて、石鹸でガラス板を手で洗って水ですすいでください。</li>
		<li>銀コロイド懸濁液の thiacyanine または thiacarbocyanine の色素を混ぜて (25 または 4 μ M、それぞれ)、塩化ナトリウム (10 mM) の水溶液 2 の容積比で: 1:1。</li>
		<li>ガラス プレート上にサンプル サスペンションをドロップし、送風機とサスペンションを削除します。</li>
		<li>液体ブロッカー ペンでガラス板のドロップ領域を囲みます。</li>
		<li>銀ナノ粒子を固定化するガラス板に塩化ナトリウム (1 M) の水溶液をドロップし、顕微鏡スライド プレートを作成し、ソリューションを蒸発から防ぐために、別のガラス板でそれをカバーします。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 点滅銀ナノ粒子の観察
<ol><li>
サンプルの照明
	<ol>
<li>倒立顕微鏡のステージ上の 1.2 または 1.3 プロトコルを使用したサンプルのガラス プレートを配置します。</li>
		<li>様々 な色の斑点 (青、緑、黄、および赤) 対物レンズ (60 X) を使用してガラス板上に暗視野コンデンサーとフォーカスを白色光を使用してサンプルのガラス プレートを照らします。</li>
		<li>ダイオード励起固体 (DPSS) 連続波 (cw) レーザー干渉フィルターを通してから試料表面に対して 30 ° の角度で配信、弱毒ビームを用いたサンプル ガラス板を照らします。</li>
		<li>周辺の同じ色に単調な色の斑点として銀ハイパーラマンを観察するレーザ光を照射して、レーザー照射面積をビューの中央に移動、z 方向の段階を調整することによってガラス プレート上のスポットに焦点を当てます。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
点滅の観察
	<ol>
<li>ロングパス ・ フィルターを対物レンズの後に挿入し、試料表面に対して 30 ° の角度で干渉フィルターを通して配信 DPSS cw レーザー光を用いたサンプル ガラス板を照らします。</li>
		<li>図 1に示すように、点滅してスポットを見つける (また見なさい図 S1補足資料で) x 方向と y 方向でステージを移動することによって。</li>
		<li>20 分間の 61-120 ms の時間分解能を持っている冷却デジタル電荷結合素子 (CCD) カメラに結合、倒立顕微鏡で点滅している地点のビデオを記録します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3 点滅表面増強ラマン散乱の解析
<ol><li>
時間プロフィール ビデオからの導出
	<ol>
<li>CCD カメラを制御するソフトウェア、ビデオのファイルを開きます。</li>
		<li>点滅スポット、暗い領域を選択すると、別にビデオ イメージのスポットとの領域をカバーする領域をドラッグします。</li>
		<li>点滅スポットやビデオの暗い部分から信号強度の時間分布を導出するには、分析、時系列解析を選択し、時系列解析] ウィンドウで[計算] をクリックします。</li>
		<li>テキスト ファイルとしてデータを保存します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
時間プロファイルの解析
	<ol>
<li>時間プロファイルのベースラインは、暗い領域および/または図 2 aと2 bに示すように、多項式関数でフィッティングから時間プロファイルを引いて平らにします。</li>
		<li>図 2と2 Dに示すように約 2000 点、私基本基準強度の標準偏差は、σ, から成る平均基準強度を評価します。</li>
		<li>私基本+ 3 σ、しきい値よりも大きい強度を使用してイベントを暗いから明るいイベントを区別し、各イベントの存続期間を記録します。図 3、たとえば、3.5476 を 0 からイベント記録暗いイベントとして s (持続時間t = 3.5476 s)、4.0981 に 3.5476 からイベントを記録および明るいイベントとして s (持続時間t = 0.5505 s)。表 1に示すように、手順を繰り返します。</li>
		<li>表 2の最初と 2 番目の行で表さ各期間の明るい部分と暗いイベントの数をカウントします。</li>
		<li>期間tよりも短い間隔でイベントを除いて、各期間のイベントの数を合計します。各期間のイベントの数をたとえば、合計表 2の 2 番目と 3 番目の行に示された、( tのイベントを除いて 0.0612 = s) 41 + 18 + 9 +...;その結果tの総和に等しい = 0.1223 s、すなわち103。</li>
		<li>各期間合計で割ります、正規化します。表 2に示された、たとえば、分割期間tの合計 = 0.0612 期間 0.0612 s で s。結果は 3,351.5791 です。次に、表 2の 4 行目の結果の合計で結果を分割します。確率分布は、0.64494 に派生します。</li>
		<li>明るいイベントP、上(t) 対数-対数グラフで自分の時間tに対して確率分布をプロットし、ログ10Pの(t)10 のログ(<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq1.jpg">)、電源法指数 αに特定のスポットで点滅を推測します。Pの(t) が取り付けられている場合<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq1.jpg">、近似直線は、図 4Aの点線で示すように、 Pの(t) の小さな値でプロットから逸脱。</li>
		<li>暗いイベントPオフ(t) 対数-対数グラフではtの期間に対する確率分布をプロットし、ログ10(ログ10Pから(t) に合わせてください<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq3.jpg">電源法指数 α のオフと、切り捨て時間τ同じ点滅からスポットを推測します。Pオフ(t) が取り付けられている場合<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56729/56729eq3.jpg">、 Pオフ(t) の小さな値でプロットから逸脱する近似曲線。</li>
		<li>ビデオで他の点滅しているスポットを 3.2.1 に 3.2.8 を繰り返します。</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>

著者は、何を開示します。

銀 nanoaggregate ジャンクションからセールが出力されます。したがって、我々 はコロイド状ナノ粒子、クエン酸アニオンで覆われているよりもむしろハイパーラマンを準備する必要。銀の集計は、ポリ-L-リジン、NH3+し、サールの起源の付加によって作成されるエフェクトを塩漬けから形成されているまたは塩化ナトリウム、補足資料の図 S2のようにから Na+陽イオン。さらに、広域で多くのスポットを照らす、やり場のないレーザー光は顕微鏡に接続されていないレンズを通して、試料表面に対して 30 ° の角度で配信されます。観測したい領域が点灯しない可能性があります。調整し、高い倍率で観察領域を照射するレーザーの領域に移動します。この最適化後は単調な色の斑点が同じ色環境で表示されます。表面増強ラマン散乱観察を点滅のための重要なステップです。
ここでは、電力法解析のため注意が必要な事項が説明されています。まず、明るい部分と暗いイベントの定義のしきい値点滅の分析に影響を与えます。しきい値を増加する...

表面増強ラマン散乱 (SERS) は、機密性の高い貴金属表面ラマン分光です。金属表面上の単一分子の情報を調べることができますラマン スペクトル、分子内の機能グループの振動モードを鋭いピークの位置に基づく分子の構造に関する詳細情報を提供しますのでSERS1,2,3を使用しています。分子レベルで吸着と銀 nanoaggregate から点滅信号が観察される1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16、およびスペクトル変動1,2,3,4,5,6,7,8、 9,10、11,12,13,14。点滅は、ナノサイズの銀 nanoaggregate ジャンクションで強化された電磁 (EM) フィールドがランダムに出入りする単一分子誘起することができます。したがって、点滅と、表面増強ラマン散乱強度および bi 検体2,3,17のポアソン分布を用いた手法と比較して、単一分子検出のための簡単な証拠と見なされます。ただし、Ag 表面上の分子の挙動に依存が強く、点滅と変動のスペクトルの詳細なメカニズムはまだ論争を呼びます。
従来、SERS の点滅が分析されて拡散係数と、強化された EM フィールド12,13,14 出入りする分子の濃度を計算することができます自己相関関数を使用して.さらに、全磁力の不安定性を表す、正規化された標準偏差のスコアは、信号15時間プロファイルから派生しています。ただし、これらの分析方法は、いくつかの分子の挙動に基づく可能性があります。対照的に、SERS の点滅の超解像イメージング、強化された電磁界での単一分子の挙動は、識別された16をすることができます。ただし、これらのテクニックは、強化された EM 分野のみでこのようなパラメーターを取得できます。平均4,5,6,7,8 よりもむしろ力法律として (例えば、SERS の点滅) の広い範囲での単一分子のランダムな動作を表現できます。 ,9,10,11, 半導体単一量子ドット (QD)18,19から点滅蛍光に似ています。電力法分析4,5,6,7,8,9,10,11, 分子の挙動を使用して(強化された電磁界) で明るい状態と暗い状態10; の両方に推定することができます。つまり、全体の銀表面上の分子の挙動を推定できます。
この技は、銀コロイド ハイパーラマンが使用される4,5,6,7,8,9,10,11。これらハイパーラマンは、ある特定の波長で興奮しているとき強く強化された電磁界に影響を与える各種の局在表面プラズモン共鳴 (LSPR) バンドを示します。したがって、SERS 活性銀ナノ粒子コロイド懸濁液といくつかのデータに存在するがすぐに得られます。単純なナノ構造、ある特定のサイズ、形状、および手配の場合点滅 SERS の LSPR の依存性は、他の依存の7; を隠すことができます。すなわち、LSPR に良し悪しのナノ構造を使用する場合、パラメーターは定数になります、他の依存したがって隠されています。銀コロイド ハイパーラマン4,5,6,7,8,から点滅 SERS の様々 な依存症を発見するパワー法解析が使用されています9,10,11。

<table><tbody><tr><td>硝酸銀、99.8%</td><td>和光</td><td>194-00832</td><td></td></tr><tr><td>クエン酸三ナトリウム二水和物、99. %</td><td>和光</td><td>191-01785</td><td></td></tr><tr><td>ポリ-L-リジン水溶液、0.1%</td><td>シグマ-アルドリッチ</td><td>P8920</td><td></td></tr><tr><td>3,3'-ジスルホプロピルチアシアニントリエチルアミン</td><td>林原生化学研究所</td><td>NK-2703</td><td>チアシアニン染料の一種</td></tr><tr><td>3,3'-ジエチル-5,5'-ジクロロ-9-メチルチアカルボシアニンヨウ素塩</td><td>林原生化学研究所</td><td>SMP-9</td><td>チアカロボシアニン染料の一種</td></tr><tr><td>塩化ナトリウム, 99.5%</td> <td>和光</td><td>191-01665</td><td></td></tr><tr><td>ディムロスコンデンサー</td><td>いわき</td><td>61-9722-22</td><td>AS ONEからパーチャス</td></tr><tr><td>マグネチックスターラー</td><td>コーニング</td><td>DC-420D</td><td></td></tr><tr><td>オイルバス</td><td>アドバンテック</td><td>OS-220</td><td></td></tr><tr><td>ガラス板</td><td>松波</td><td>S-1112</td><td>顕微鏡スライド</td></tr><tr><td>ブロワー</td><td>宝山</td><td>Z-288</td><td>エアダスター</td></tr><tr><td>リキッドブロッカーペン</td><td>大同産業</td><td></td><td>リキッドブロッカー(スーパーパップペン).免疫組織化学アプリケーション用に設計されたすぐに使用できる疎水性バリアペン</td></tr><tr><td>倒立顕微鏡</td><td>オリンパス</td><td>IX-70</td><td></td></tr><tr><td>対物レンズ</td><td>オリンパス</td><td>LCPlanFl 60&times;</td><td>NA 0.7</td></tr><tr><td>暗視野コンデンサーオ</td><td>リンパス</td><td>U-DCD</td><td>NA 0.8&ndash;0.92</td></tr><tr><td>冷却デジタルCCDカメラ</td><td>浜松</td><td>ORCA-AG</td><td>ソフトウェアで制御 アクアコスモ</td></tr>ス <tr><td>冷却デジタルCCDカメラ</td><td>浜松</td><td>アクアコス</td>モスソフトウェア ビデオ<td>の点滅スポットから時間プロファイルの導出にも使用&nbsp;</td></tr><tr><td>カラーCCDカメラ</td><td>ELMO</td><td>TNC-C920</td>は<td>分析に使用されていません</td></tr><tr><td>DPSSレーザーRGB</td><td>レーザーシステム</td><td>NovaPro532-75</td><td>&ラムダ; = 532 nm; 60 mW (600 W/cm2 の電力密度に対応)</td></tr><tr><td>干渉フィルター</td><td>Semrock</td><td>LL01-532-12.5</td><td></td></tr><tr><td>ロングパスフィルター</td><td>Semrock</td><td>BLP01-532R-25</td><td></td></tr><tr>C<td>++によってプログラムされた</td><td>明るい/暗いイベントの区別とカウントのためのソフトウェア</td> ホーム<td>メイド</td><td></td></tr> パワー<tr><td>則によるフィッティングのためのソフトウェア</td><td>LightStone</td><td>Origin6.1</td><td></td></tr></tbody></table>

点滅表面増強ラマン散乱の観測と解析

Observation and Analysis of Blinking Surface-enhanced Raman Scattering

銀 nanoaggregate 接合部での単一分子から点滅表面増強ラマン散乱 (SERS) が観察されます。SERS 活性を準備する方法のプロトコルを表示するここでは、銀の nanoaggregate、顕微鏡画像の特定の点滅しているスポットのビデオを記録し、点滅の統計情報を分析します。この分析では、べき乗則はその期間を基準にして明るいイベントの確率分布を再現します。暗いイベントの確率分布は、指数関数との力法律によって取り付けられています。べき乗則のパラメーターは、明るいと暗い状態での分子の挙動を表します。ランダムウォーク モデルおよび銀表面全体に分子の速度を見積もることができます。それは平均、自己相関関数、および超解像 SERS のイメージングを使用する場合でもを見積もるは困難です。将来は、点滅の起源は、単独でこの分析法による確認ができないため電力法解析スペクトル イメージングを組み合わせる必要があります。

プロトコル 1.2 により作製したポリ L リジンと銀のハイパーラマンからは、 1 図11に示すように SERS と表面増強蛍光から色とりどりの点滅しているスポットを観察します。対照的に、表面増強ラマン散乱から単調な色の点滅の斑点は、プロトコル 1.37,8,9,10で作製した色素分子銀ハイパーラマンの観察されました。「否定的な」結果の 2 つ種類があります: 連続的な結果、または結果表面増強ラマン散乱が観測されません。前者と後者の結果は、それぞれコロイド銀表面分子の高または低濃度によって引き起こされる可能性があります。
<p class="jove_content" fo:keep-together.w...

このプロトコルを記述する点滅表面増強ラマン分析発電法を用いた銀表面の単一分子のランダム ・ ウォークによる散乱します。

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

このBlinking Surface-enhanced Raman Scatteringの解析の全体的な目標は、金属ナノ粒子表面上の単一分子の挙動を調査することです。この方法は、固体液体界面の作業挙動に関する界面およびサンゴ科学における重要な質問に答えるのに役立ちます この技術の主な利点は、1つのビデオで約12の点滅スポットを同時に観察できるため、多くのデータを収集できることです。この手順を開始するには、2つのガラス顕微鏡スライドを液体洗剤と水道水で洗います。スライドを蒸留水ですすぎ、風乾させます。次に、0.1%ポリ-lリジンの水溶液を1つのドライスライドに塗布します。溶液をスライド上に2〜3秒間置いておきます。次に、圧縮空気ブロワーを使用して余分な溶液を取り除き、スライドを乾燥させます。次に、コロイド状銀ナノ粒子の懸濁液をスライドに塗布します。サスペンションを2〜3秒間放置します。スライドを圧縮空気で乾かします。次に、疎水性バリアペンを使用して、スライド上の26mm×26mmの領域を完全に囲みます。バリアを乾かします。蒸留水をスライドに落として、囲まれた領域を満たします。水の蒸発を防ぐために、スライドを2番目のきれいな乾燥ガラススライドで覆います。スライドアセンブリを倒立顕微鏡のサンプルステージに置きます。暗視野コンデンサーを介してスライドを白色光で照らします。2倍対物レンズから60倍対物レンズに変更することで、さまざまな色のスポットに焦点を合わせます。次に、ダイオード励起固体連続波532ナノメートルレーザー、バンドパス干渉フィルター、およびレンズを使用して、サンプル表面に対して30度の角度で減衰ビームでサンプルを照らします。レーザー照明をビューの中央に移動し、サンプルステージのz方向をわずかに調整して、スポットへの焦点を絞り込みます。凝集体を均一な背景に対して単調なスポットとして観察します。次に、レーザーをオフにし、対物レンズの後に長いパスエッジフィルターを挿入します。干渉フィルターと外部レンズを通して、サンプル表面に対して30度の角度でレーザーでサンプルを照らします。ステージをx方向とy方向に動かして、点滅しているスポットを見つけます。次に、フレーム時間が61〜120ミリ秒の深くてクールなデジタルCCDカメラを使用して、スポットの20分間のビデオを取得します。解析を開始するには、取得したビデオをCCDカメラソフトウェアで開きます。クリックしてドラッグし、点滅するスポットのある領域と点滅しない領域を選択します。時間解析を実行して、スポットと暗い領域の信号強度時間プロファイルを導き出します。この方法で、すべての点滅スポットと暗い関心領域のプロファイルを取得します。次に、明るいイベントと暗いイベントの期間に対する確率分布を生成します。ポリ-lリジンコーティン

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

Research

JoVE Journal

Chemistry

化学

我々は、蛍光信号からのラマン分離する超高速全光スイッチングを使用する複雑な非線形光学系の構築と運用について説明します。このシステムを用いて、我々は、正常にパルスエネルギーと生物学的に安全なままに平均電力を利用したラマン及び蛍光信号を分離することができます。...

共鳴と自発ラマン顕微の蛍光バックグラウンドの除去

出典:エスピノーザ、R.、他.組織診断のためのマウス脳のリアルタイム2色刺激ラマン散乱イメージング. J. Vis. Exp.

マウス脳組織の2色刺激ラマン散乱イメージング

私たちは、固定化されたタンパク質やアプタマーとナノ構造基板と対峙するナノ生物学的システムの作製と特性評価について説明します。ナノ構造基板のリソグラフィー作製、バイオ機能化、表面増強ラマン分光法(SERS)の特性評価を含む関連する実験ステップが報告されています。表面固定化タンパク質のSERS検出、およびタンパク質-リガンドおよびアプタマー-リガンド結合のプローブが実証されています。...

表面EBL作製したナノ構造基板を用いた生体分子のラマン分光検出の強化

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

本原稿では、レーザー走査顕微鏡とのSRS実験セットアップの統合により得られる刺激ラマン散乱(SRS)顕微鏡の実装について説明する。SRS顕微鏡は2つのフェムト秒(fs)レーザー源、Ti-Sapphire(Ti:Sa)および同期光学パラメトリック発振器(OPO)に基づいている。...

刺激されたラマン散乱に基づく非線形顕微鏡の実施

刺激されたラマン散乱(SRS)顕微鏡検査は、特定の化学部分の選択的でラベルフリーなイメージングを可能にし、生体内の脂質分子を画像化するために効果的に採用されています。ここでは、SRS顕微鏡の原理を簡単に紹介し、...

刺激されたラマン散乱顕微鏡を用いた カエノラム型エレガンス における脂質蓄積ダイナミクスの無標識イメージング

刺激ラマン散乱(SRS)顕微鏡は、強力で非破壊的でラベルフリーのイメージング技術です。新しい用途の1つは刺激ラマン組織学であり、タンパク質および脂質ラマン遷移における2色SRSイメージングを使用して、擬似ヘマトキシリンおよびエオジン画像を生成する。ここでは、組織診断のためのリアルタイムの2色SRSイメージングのためのプロトコルを実証します。...

組織診断のためのマウス脳のリアルタイム、2色刺激ラマン散乱イメージング

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

コンパクトで超安定な複屈折干渉計に基づく広視野フーリエ変換顕微鏡により、2D検出器のすべてのピクセルのスペクトルを並列取得できます。時間領域アプローチにより、光発光およびラマン信号の解消が可能となり、空間分解能は約1μm、スペクトル 分解能は23cm1で高速ラマンマッピング(約5...

マルチモーダル広視野フーリエ変換ラマン顕微鏡

ここでは、ラベルフリー表面強化ラマン分光法(SERS)を用いて個々の小さな細胞外小胞(sEV)を解析するプロトコルを提示し、低侵襲疾患の診断と治療的投与手段としてのsEVの評価を可能にします。...

個々のsEVの表面強化ラマン散乱に基づくバイオセンシングの疾患診断および治療への応用を探る

学ぶ点滅表面増強ラマン散乱の解析法。銀ナノ粒子表面での単一分子のランダムウォークを観測し、固液界面における分子動態を理解する。複数の点滅スポットを同時に観測できるため、大量のデータ収集が可能です。

点滅表面増強ラマン散乱の観測と解析

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