Name: ランタニド系分子単結晶における光学異方性の研究ツールとしてのハイパースペクトルイメージング (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-04-14T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 24 s
Description: 学ぶランタニド系分子単結晶の光学異方性解析におけるハイパースペクトルイメージング手法。分光情報と空間データを組み合わせることで、結晶の方向依存性を持つ光学特性を詳細に調査できます。

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著者らは、オタワ大学化学生命分子科学科のディラン・エラーラット氏とムラリー・ムルゲス教授に対し、単結晶の提供に対して感謝している。E.M.R.、N.R.、E.H.は、オタワ大学、カナダイノベーション財団(CFI)、カナダ自然科学工学研究評議会(NSERC)が提供する財政支援を感謝しています。

<ol><li>ElMasry, G., Sun, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+Hyperspectral+Imaging+Technology%5BTitle%5D)+AND+%22Hyperspectral+Imaging+for+Food+Quality+Analysis+and+Control%22%5BJournal%5D)">Principles of Hyperspectral Imaging Technology.</a> Hyperspectral Imaging for Food Quality Analysis and Control. , 3-43 (2010).</li>
<li>Dong, X., Jakobi, M., Wang, S., Köhler, M. H., Zhang, X., Koch, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+hyperspectral+imaging+for+nanoscale+materials+research%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Spectroscopy+Reviews%22%5BJournal%5D)">A review of hyperspectral imaging for nanoscale materials research.</a> Applied Spectroscopy Reviews. 54 (4), 285-305 (2019).</li>
<li>Yakovliev, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperspectral+Multiplexed+Biological+Imaging+of+Nanoprobes+Emitting+in+the+Short-Wave+Infrared+Region%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale+Research+Letters%22%5BJournal%5D)">Hyperspectral Multiplexed Biological Imaging of Nanoprobes Emitting in the Short-Wave Infrared Region.</a> Nanoscale Research Letters. 14 (243), 1-11 (2019).</li>
<li>Cheng, W., Sun, D. W., Pu, H., Wei, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterospectral+two-dimensional+correlation+analysis+with+near-infrared+hyperspectral+imaging+for+monitoring+oxidative+damage+of+pork+myofibrils+during+frozen+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Heterospectral two-dimensional correlation analysis with near-infrared hyperspectral imaging for monitoring oxidative damage of pork myofibrils during frozen storage.</a> Food Chemistry. 248, 119-127 (2018).</li>
<li>Liu, Y., Liu, L., He, Y., Zhu, L., Ma, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decoding+of+quantum+dots+encoded+microbeads+using+a+hyperspectral+fluorescence+imaging+method%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Decoding of quantum dots encoded microbeads using a hyperspectral fluorescence imaging method.</a> Analytical Chemistry. 87 (10), 5286-5293 (2015).</li>
<li>Leavesley, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colorectal+cancer+detection+by+hyperspectral+imaging+using+fluorescence+excitation+scanning%5BTitle%5D)+AND+%22Optical+Biopsy+XVI%3A+Toward+Real-Time+Spectroscopic+Imaging+and+Diagnosis%22%5BJournal%5D)">Colorectal cancer detection by hyperspectral imaging using fluorescence excitation scanning.</a> Optical Biopsy XVI: Toward Real-Time Spectroscopic Imaging and Diagnosis. 10489, (2018).</li>
<li>Zhang, H., Salo, D., Kim, D. M., Komarov, S., Tai, Y. -C., Berezin, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Penetration+depth+of+photons+in+biological+tissues+from+hyperspectral+imaging+in+shortwave+infrared+in+transmission+and+reflection+geometries%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">Penetration depth of photons in biological tissues from hyperspectral imaging in shortwave infrared in transmission and reflection geometries.</a> Journal of Biomedical Optics. 21 (12), 126006(2016).</li>
<li>Naccache, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Terahertz+Thermometry%3A+Combining+Hyperspectral+Imaging+and+Temperature+Mapping+at+Terahertz+Frequencies%5BTitle%5D)+AND+%22Laser+and+Photonics+Reviews%22%5BJournal%5D)">Terahertz Thermometry: Combining Hyperspectral Imaging and Temperature Mapping at Terahertz Frequencies.</a> Laser and Photonics Reviews. 11 (5), 1-9 (2017).</li>
<li>Jacques, S. D. M., Egan, C. K., Wilson, M. D., Veale, M. C., Seller, P., Cernik, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+laboratory+system+for+element+specific+hyperspectral+X-ray+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">A laboratory system for element specific hyperspectral X-ray imaging.</a> Analyst. 138 (3), 755-759 (2013).</li>
<li>Birmingham, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+the+Effect+of+Chemical+Dopant+Phase+on+Photoluminescence+of+Monolayer+MoS2+Using+in+Situ+Raman+Microspectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Probing the Effect of Chemical Dopant Phase on Photoluminescence of Monolayer MoS2 Using in Situ Raman Microspectroscopy.</a> Journal of Physical Chemistry C. 123 (25), 15738-15743 (2019).</li>
<li>Marin, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harnessing+the+Synergy+between+Upconverting+Nanoparticles+and+Lanthanide+Complexes+in+a+Multiwavelength-Responsive+Hybrid+System%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Photonics%22%5BJournal%5D)">Harnessing the Synergy between Upconverting Nanoparticles and Lanthanide Complexes in a Multiwavelength-Responsive Hybrid System.</a> ACS Photonics. 6 (2), 436-445 (2019).</li>
<li>Gonell, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aggregation-induced+heterogeneities+in+the+emission+of+upconverting+nanoparticles+at+the+submicron+scale+unfolded+by+hyperspectral+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale+Advances%22%5BJournal%5D)">Aggregation-induced heterogeneities in the emission of upconverting nanoparticles at the submicron scale unfolded by hyperspectral microscopy.</a> Nanoscale Advances. 1, 2537-2545 (2019).</li>
<li>Errulat, D., Gabidullin, B., Murugesu, M., Hemmer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+Optical+Anisotropy+and+Polymorph-Dependent+Photoluminescence+in+%5BLn2%5D+Complexes+by+Hyperspectral+Imaging+on+Single+Crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+-+A+European+Journal%22%5BJournal%5D)">Probing Optical Anisotropy and Polymorph-Dependent Photoluminescence in [Ln2] Complexes by Hyperspectral Imaging on Single Crystals.</a> Chemistry - A European Journal. 24 (40), 10146-10155 (2018).</li>
<li>Panov, N., Marin, R., Hemmer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave-Assisted+Solvothermal+Synthesis+of+Upconverting+and+Downshifting+Rare-Earth-Doped+LiYF4+Microparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Inorganic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Microwave-Assisted Solvothermal Synthesis of Upconverting and Downshifting Rare-Earth-Doped LiYF4 Microparticles.</a> Inorganic Chemistry. 57 (23), 14920-14929 (2018).</li>
<li>Debasu, M. L., Brites, C. D. S., Balabhadra, S., Oliveira, H., Rocha, J., Carlos, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoplatforms+for+Plasmon-Induced+Heating+and+Thermometry%5BTitle%5D)+AND+%22ChemNanoMat%22%5BJournal%5D)">Nanoplatforms for Plasmon-Induced Heating and Thermometry.</a> ChemNanoMat. 2 (6), 520-527 (2016).</li>
<li>Nadort, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+Imaging+of+Single+Upconversion+Nanoparticles+in+Biological+Tissue%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Quantitative Imaging of Single Upconversion Nanoparticles in Biological Tissue.</a> PLoS ONE. 8 (5), 1-13 (2013).</li>
<li>Sava Gallis, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tunable+Metal-Organic+Framework+Materials+Platform+for+Bioimaging+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+and+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Tunable Metal-Organic Framework Materials Platform for Bioimaging Applications.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 9 (27), 22268-22277 (2017).</li>
<li>Varghese, S., Das, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+molecular+packing+in+determining+solid-state+optical+properties+of+%CF%80-conjugated+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Role of molecular packing in determining solid-state optical properties of π-conjugated materials.</a> Journal of Physical Chemistry Letters. 2 (8), 863-873 (2011).</li>
<li>Yan, D., Evans, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+crystalline+materials+with+tunable+luminescent+properties%3A+From+polymorphs+to+multi-component+solids%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Horizons%22%5BJournal%5D)">Molecular crystalline materials with tunable luminescent properties: From polymorphs to multi-component solids.</a> Materials Horizons. 1 (1), 46-57 (2014).</li>
<li>Mu, S., Oniwa, K., Jin, T., Asao, N., Yamashita, M., Takaishi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+highly+emissive+distyrylthieno%5B3%2C2-b%5Dthiophene+based+red+luminescent+organic+single+crystal%3A+Aggregation+induced+emission%2C+optical+waveguide+edge+emission%2C+and+balanced+ambipolar+carrier+transport%5BTitle%5D)+AND+%22Organic+Electronics%3A+Physics%2C+Materials%2C+Applications%22%5BJournal%5D)">A highly emissive distyrylthieno[3,2-b]thiophene based red luminescent organic single crystal: Aggregation induced emission, optical waveguide edge emission, and balanced ambipolar carrier transport.</a> Organic Electronics: Physics, Materials, Applications. 34, 23-27 (2016).</li>
<li>Binnemans, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interpretation+of+europium%28III%29+spectra%5BTitle%5D)+AND+%22Coordination+Chemistry+Reviews%22%5BJournal%5D)">Interpretation of europium(III) spectra.</a> Coordination Chemistry Reviews. 295, 1-45 (2015).</li>
<li>Koyama, H., Fauchet, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropic+polarization+memory+in+thermally+oxidized+porous+silicon%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Anisotropic polarization memory in thermally oxidized porous silicon.</a> Applied Physics Letters. 77 (15), 2316-2318 (2000).</li>
<li>Kushida, T., Takushi, E., Oka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Memories+of+photon+energy%2C+polarization+and+phase+in+luminescence+of+rare+earth+ions+under+resonant+light+excitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Luminescence%22%5BJournal%5D)">Memories of photon energy, polarization and phase in luminescence of rare earth ions under resonant light excitation.</a> Journal of Luminescence. 12-13, 723-727 (1976).</li>
<li>Onuma, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopic+ellipsometry+studies+on+%CE%B2-Ga2O3+films+and+single+crystal%5BTitle%5D)+AND+%22Japanese+Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Spectroscopic ellipsometry studies on β-Ga2O3 films and single crystal.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 55 (12), (2016).</li>
<li>Favreau, P. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitation-scanning+hyperspectral+imaging+microscope%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Optics%22%5BJournal%5D)">Excitation-scanning hyperspectral imaging microscope.</a> Journal of Biomedical Optics. 19 (4), 046010(2014).</li>
</ol>

著者らは開示するものは何もない。著者は競合する財政的利益を持っていません。

ここで説明するハイパースペクトルイメージングプロトコルは、サンプルの正確な位置で分光情報を得ることができる簡単なアプローチを提供します。上記の設定を使用すると、空間解像度(xおよびyマッピング)は0.5μmまでまで達し、スペクトル解像度は可視範囲でのマッピングでは0.2 nm、NIR範囲では0.6nmに達することができます。
単一の結晶でハイパースペクトルマッピングを行うために、サンプル調製は簡単な手順に従います:クリスタルは、必要に応じてカバーガラスで覆われたガラス顕微鏡スライドに単に置くことができます。ソフトウェアのカラーカメラ設定で適切な対物レンズと明視野画像を使用してサンプルを焦点を合わせるのは、最適な解決されたハイパースペクトル画像を得るための事前分析段階で非常に重要なステップです。典型的には、サンプルが十分に焦点を合わせるとき、より高い発光強度が得られる。これが完了すると、xとyの数やステップ サイズなどの解析のパラメーターの選択は、取得したハイパースペクトル キューブのビューフィールドと空間サンプ...

ハイパースペクトルイメージング(HSI)は、各x-y座標があらゆる種類の分光法、すなわち光発光、吸収および散乱分光1、2、32,3に基づくスペクトル情報を含む空間マップを生成する技術である。1その結果、3次元データの集合(「ハイパースペクトルキューブ」とも呼ばれる)が得られ、x-y座標は空間軸、z座標は分析されたサンプルからのスペクトル情報である。したがって、ハイパースペクトルキューブには空間情報とスペクトル情報の両方が含まれているため、従来の分光法よりも詳細な分光分析を行う。HSIはリモートセンシングの分野(例えば、地質学、食品産業4)で長年知られてきましたが,6,7,、最近ではナノ材料22、5、5または生体医学用アプリケーション用プローブの特性評価のための革新的な技術として登場しました。一般的に言うと、UV/可視/近赤外(NIR)ドメインに限定されるものではなく、例えば異なる材料の元素分布を特徴付けるためにX線などの他の放射線源を使用して拡張することもできます。 8また、光発光マッピングは、単層MoS210の光学特性をプローブするラマンマッピングと組み合わされている。しかし、報告された光学,HSIの用途の中で、ランタニド系材料,11、12、13、14、15、16、17のHSIに関する例はまだごくわずかです。11,12,13,14,151617例えば、組織6における癌の検出、生体組織における光貫通深度の解析7、多重化生物学的イメージング3、ハイブリッド系11における多成分エネルギー移動の解析、およびナノ粒子12の分光特性における凝集誘導変化の調査を挙げられる。明らかに、HSIの魅力は、環境特異的な発光に関する知識を生成し、プローブに関する空間情報とスペクトル情報を同時に提供する適合性から生じます。
この強力な技術を利用して、我々はヘテロ二次核結核3+ -Eu3+単結晶の光学異方性を3+調査するためのプロトコルを記述する [TbEu(bpm)(tfaa)6] (図 1a)13.観察された光学異方性は、異なる結晶学的方向(図1b)におけるLn3+イオンの異なる分子パッキングから生じ、結晶面が明るい状態を示すものもあれば、光発光が薄暗くなるものもある。結晶の特定の面での発光強度の増加は、Ln3+···Ln3+イオン距離は最短の 13 .
これらの結果に動機づけられて、我々はHSIを通じた光学異方性を分析するための詳細な方法論の確立を提案し、特定の分子配置18,19,19に起因するイオンイオンエネルギー伝達プロセスおよび調整可能な発光特性をよりよく理解するための道を開く。これらの構造特性関係は、ナノおよびマイクロスケールでの導波システムおよび光磁気記憶装置を含むが、これに限定されない革新的な光学材料設計のための重要な側面として認識されてきた- より効率的で小型化された光学系20の需要に対処する。

<table><tbody><tr><td>顕微鏡のスライドガラス</td><td>FisherBrand</td><td>12-550-15</td><td>サンプル調製に使用されるスライドガラス</td></tr><tr><td>可視および近赤外ハイパースペクトル共焦点イメージャー</td><td>分析に使用されるPhotonETC</td><td></td><td>顕微鏡は、ユーザーのニーズに応じて構築されているため、カタログ番号はありません</td></tr></tbody></table>

ランタニド系分子単結晶における光学異方性の研究ツールとしてのハイパースペクトルイメージング

Hyperspectral Imaging as a Tool to Study Optical Anisotropy in Lanthanide-Based Molecular Single Crystals

本研究では、発光ランタニド(Ln3+)ベースの分子単結晶の解析におけるハイパースペクトルイメージング(HSI)の新規応用プロトコルについて説明する。代表的な例として、我々は、UV励起の下で明るい可視放出を示すヘテロダイコンニルベース複合体[TbEu(bpm)(tfaa)6](bpm=2,2'-ビピリミジン、tfaa-=1,1,1-トリフルオロアセチルアセトネート)の単結晶を選んだ。6–HSIは、得られた画像の各画素からのスペクトル情報と発光構造の2次元空間イメージングを組み合わせた新たな技術である。具体的には、[Tb-Eu]複合体の単結晶上のHSIは、研究された結晶に沿って異なる点で発光強度の変動を明らかにする局所スペクトル情報を提供した。これらの変化は、結晶中に存在する光学異方性に起因し、これは結晶構造の各方向におけるLn3+イオンの異なる分子パッキングから生じる。本明細書に記載するHSIは、分子材料の分光空間的調査に対するこのような技術の適合性の一例である。しかし重要なことに、このプロトコルは、他の種類の発光材料(ミクロンサイズの分子結晶、無機微粒子、生体組織のナノ粒子、標識された細胞など)に容易に拡張することができ、構造特性関係のより深い調査のための多くの可能性を開くことができます。最終的には、バイオイメージングから、波導管や光電子デバイスなどの技術アプリケーションまで、幅広い用途に向けた先端材料のエンジニアリングに活用される知識を提供します。

Lnベースの分子単結晶(すなわち、TbEu(bpm)(tfaa)6]、図1a)におけるデータ取得用ハイパースペクトル顕微鏡の構成を例示すると、図2は、システムの概観とセットアップにおける光学キューブの正しい配置を示す。6図 3は、HSI 取得時に使用したメニューを含む PHySpec ソフトウェアのスクリーン ショットを示しています。図4および図5は、分析対象の試料を含むガラススライドの配置を含む、顕微鏡ステージをより詳細に示す。選択したUV照明をオンにして、結晶の可視赤色発光を示す(図4aおよび図5の1)。図6aは、試料を適切な焦点で調整した...

ここでは、超スペクトルイメージングシステムを用いて、発光ハイパースペクトルイメージングデータを取得し、ランタニド系単結晶の光学異方性の特徴を解析するプロトコルを紹介する。

In this work, we describe a protocol for a novel application of hyperspectral imaging (HSI) in the analysis of luminescent lanthanide (Ln3+)-based ...

ハイパースペクトルイメージングにより、サンプル内の正確な位置で分光情報を取得できます。例えば、単結晶レベルでの光学異方性の発表に関してである。サンプルのスペクトルデータと空間データの両方の生成により、分光法または蛍光顕微鏡単独で可能なサンプルよりも詳細なサンプルの調査が可能になります。解像度に影響を与える調整可能なパラメータの数が多い最初は圧倒的に見えるかもしれません。ただし、チェックリストを作成すると、システムに慣れるのに役立つ場合があります。この手法では、イメージ処理ハードウェアの手動調整とソフトウェア操作が必要です。両方の方法が互いを補完する方法を示すために、両方の側面を視覚的に示することが不可欠です。ネルソン・ルタジョガとの手順を実証することは、私の研究室の博士研究員のエミリー・ロドリゲスです。ハイパースペクトルイメージングマッピング用のイメージャー構成を設定するには、顕微鏡ステージから始めて、検出器に向かって発光ビーム経路に従い、光学顕微鏡のすぐ隣に光学キューブの位置を空けて、可視光路を通してサンプルからの放出を導くその位置に共焦点顕微鏡光学立方体を配置します。検出器に向かって光路に沿って見て、可視放出をその位置の検出経路に向けるために、二色性ミラーおよびフィルタを含む可視光キューブを配置する。検出器に向かって経路を続け、可視光検出経路を通して光を導く正しい位置に共焦点ピンホール光キューブを配置し、この経路に従って、放射された光が検出器に到達するように、光立方体を適切な位置に配置する。すべての立方体が配置されたら、選択したピンホールのサイズに合わせて検出器のスリット開口部を手動で調整します。次に、PHySpec ソフトウェアで、ピンホールの絞りを選択します。単結晶のテルビウム・ユーロピウム・ビ・ピリミジン・トリフルオロアセチルアセトネートのハイパースペクトルイメージングマッピングの場合、光学顕微鏡の目的をサンプルの下に20倍配置し、顕微鏡の左側にある白いボタンを押して白色光を点灯させます。ボタンの下のノブを回して明るさを調整します。マイクロスコープの右側にある前方ノブをRに設定し、信号の20%をカメラに送信し、80%の信号を検出器に送ります。PHySpec ソフトウェアのカラーカメラウィンドウで再生ボタンを押して、ライブスキャンを開始します。カラーカメラウィンドウに暗すぎる画像や黒色の画像が表示される場合は、カラーカメラタブの露出時間やゲイン値を増やします。画像が明るすぎる場合は、露出時間やゲイン値を減らします。サンプルに焦点を合わせるには、顕微鏡のノブを回してステージ内の目的との距離を調整し、広帯域ランプシャッターを開けてサンプルの紫外線励起を可能にします。次に、強度ノブを希望の位置に回して、広帯域ランプ励起の強度を制御します。スケール バーの表示/非表示をクリックして、クリスタルの明視野光学顕微鏡画像にスケール バーを追加し、UV フルまたは制限された照明下で結晶のイメージを観察します。閉じ込められた照明か広いフィールドの照明間で選択するには、スティックとノブを使用して、UVランプフィールドの絞りのサイズを調整します。SpectraPro SP 2300タブで、サンプルの放出を観察する波長を選択し、検出器の露光時間を調整します。シーケンサーでハイパースペクトル キューブを取得するには、プラスをクリックして新しいノードを追加し、[共焦点イメージャー] をクリックします。[マルチスペクトル集録]をクリックし、希望のX位置とY位置カウント、および希望のステップサイズを入力します。カメラ同期と可視放出マッピングのハードウェアオプションを選択し、[大丈夫]をクリックします。シーケンサーで、新しく追加されたマルチスペクトル集録線をクリックしてノードをハイライト表示し、[再生]をクリックして選択したノードを実行します。キャプチャしたハイパースペクトルイメージングデータの解析では、たとえば、画像のスペクトル分布の場合は、[処理]メニューで[データ]と[トリミングとベンド]を選択して、画像の信号対ノイズ比を増加させます。放出強度プロファイルの場合、キューブ イメージを右クリックし、1 行の分析に X プロファイルを作成を選択します。ドラッグして領域を選択し、対象地域を右クリックします。[グラフに追加] を選択します。目標の物理的位置の関数として発光強度を表示する。強度プロファイルが新しいグラフに表示されます。サンプルの特定の領域の放出スペクトルを取得するには、キューブ イメージの上にカーソルを置き、右クリックして[矩形選択]をクリックします。ドラッグしてクリックし、目的の領域に選択範囲の形状を描画します。次に、対象の領域を右クリックし、[グラフに選択を追加]を選択します。[グラフに追加]ウィンドウで、[新しいグラフを作成]を選択してターゲットの放出スペクトルを表示し、[大丈夫]をクリックします。次に、新しい領域を選択する前に、取得したスペクトルを保存します。ここでは、適切な焦点で試料を調整した後に記録された結晶の明視野画像が示されている。結晶の針状の形態は、はっきりと観察することができる。ここでは、UV励起下の同じ結晶の画像が完全な照明または局所的に閉じ込められた照明のいずれかで観察することができる。閉じ込められた照明は、波導路のような挙動を引き起こす可能性のある結晶内のエネルギーまたは光の伝達の影響を調べるのに使用することができる。例えば、この画像では、励起の直下でない点で強い発光が検出され、結晶を通して効率的なエネルギー移動が行われることを示唆している。取得したハイパースペクトルキューブから、特定の波長を表す画像の形でスペクトル分布を得ることができる。特定の発光波長の強度プロファイルと、取得したハイパースペクトルキューブの任意の画素または領域における発光スペクトル。例えば、この分析の発光スペクトルは、ユーロピウムイオンの最も特徴的な放出バンドを示しています。さらに、異なる結晶面に沿った空間プロファイルは、先端面と側面で明るい発光を示し、3つの空間方向におけるランタニド/ランタニドイオン距離と相関させることができる。ハイパースペクトルキューブの妥当な記録時間で良好な信号を得るためには、顕微鏡の構成、焦点、および検出器の露光時間を調整することが重要です。UV励起および可視発光の排出は、近赤外線励起および近赤外発光検出を用いて行うことができる。これにより、大量の発光材料に適用できます。光学信号とさまざまな依存的特徴の相関は、ナノバイオ相互作用のインビトロ評価を含む構造/特性関係の調査にとって非常に興味深い技術です。

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この寄稿では、結晶オンクリスタルデバイスでタンパク質結晶化をセットアップする方法と、オンチップ結晶化プラットフォームを使用して室温で自動シリアルデータ収集を実行する方法について説明します。...

室温でのオンチップ結晶化と大規模シリアル回折

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

広帯域振動和周波数発生(VSFG)画像と明視野第2高調波発生(SHG)イメージングモダリティを取得するために、マルチモーダルで高速ハイパースペクトルイメージングフレームワークが開発されました。赤外線周波数は分子振動と共鳴するため、対称性が許容されるサンプルの微視的構造およびメゾスコピックな形態学の知識が明らかになります。...

ライン走査型振動和周波数発生顕微鏡を用いたマルチモーダル非線形ハイパースペクトルケミカルイメージング

ここでは、共焦点顕微鏡モードで単一分子レベルでの時間分解蛍光異方性を使用して、生体分子の局所的な柔軟性とダイナミクスを研究するためのプロトコルを紹介します。...

生体分子の局所柔軟性を特徴付けるための単一分子からの時間分解蛍光異方性

私たちは、ファンデルワールス結晶が圧電セラミックスに移された際のロックイン検出によるΔR/R測定を可能にする再現可能なひずみ変調圧反射分光プロトコルを提示し、Aspnes式を用いた三次微分フィッティングを用いたΔR/Rスペクトルを通じた直接的な光学遷移の特性評価を得ています。...

ヴァンデルワールス層状結晶における光学遷移の圧電反射分光法

学ぶランタニド系分子単結晶の光学異方性解析におけるハイパースペクトルイメージング手法。分光情報と空間データを組み合わせることで、結晶の方向依存性を持つ光学特性を詳細に調査できます。

ランタニド系分子単結晶における光学異方性の研究ツールとしてのハイパースペクトルイメージング

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