Name: 다중 모드 광시야 푸리에 변환 라만 현미경 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-12-30T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 48 s
Description: 학습하세요 다중 모드 광시야 푸리에 변환 라만 현미경을 활용한 고속 스펙트럼 측정 기법입니다. 이 방법은 약한 라만 신호와 광발광 배경을 분리하여 약 5ms/픽셀로 빠른 매핑이 가능합니다.

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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: 
 <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>아나타세</td><td>크로노스</td><td>1200</td><td>흰색 TiO2 </서브>색소의 다형성</td></tr><tr><td>카드뮴 황화 분말</td><td>크레머 피그멘테 GmbH & 중계.</td><td>21060</td><td>카드뮴 옐로우, 색 지수 어두운/PY35</td></tr><tr><td>카메라</td><td>안도르</td><td>루카 R</td><td>1004x1002 픽셀의 8&마이크로 전자 증배 CCD 카메라; m x 8&micro; m</td></tr><tr><td>정화 필터</td><td>셈록</td><td>LL01-532-12.5</td><td>& Oslash; 1/2" 2.0 nm - 532 nm FWHM 레이저 라인 필터</td></tr><tr><td>커버슬립</td><td>BRAND GmbH & 코</td><td>4700 55</td><td>붕규산 유리 22x22x0.15 mm 현미경 커버슬립</td></tr><tr><td>이색성 거울</td><td>셈록</td><td>디02-R532-25x36</td><td>532 nm 단선 레이저 이색성 빔스플리터 25.2x35.6 mm 단면 빔스플리터</td></tr><tr><td>광섬유</td><td>토를랩</td><td>M74L05</td><td>400&micro; m-코어 크기, NA 0.39 멀티모드 광섬유</td></tr><tr><td>레이저</td><td>허브너 포토닉스</td><td>코볼트 삼바 1000</td><td>CW 다이오드 펌핑 레이저, 532 nm, 최대 전력 1000 mW</td></tr><tr><td>롱패스 필터</td><td>셈록</td><td>LP03-532RU-25</td><td>532 nm 초가파른 롱패스 엣지 필터</td></tr><tr><td>현미경</td><td>라이카</td><td>DMRBE&nbsp; 그리고 nbsp;</td><td>삼단 연구 현미경 &nbsp;</td></tr><tr><td>목표</td><td>라이카</td><td>PL-플루오타르, 10배/0.30</td><td>여기 및 수집 대의렌즈, 10배 배율, 0.3 NA</td></tr><tr><td>목표</td><td>뉴포트</td><td>M-10X</td><td>조명 경로 내 대물렌즈, 10배 배율, 0.25 NA</td></tr><tr><td>루틸</td><td>크로노스</td><td>2900</td><td>흰색 TiO2 </서브>색소의 다형성</td></tr><tr><td>단패스 필터</td><td>토를랩</td><td>FESH600</td><td>& Oslash; 컷오프 파장 600의 25.0 mm 단통 필터</td></tr><tr><td>슬라이드</td><td>마리엔펠트</td><td>1000612</td><td>76x26x1 mm 현미경 슬라이드</td></tr></tbody></table>

다중 모드 광시야 푸리에 변환 라만 현미경

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

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

우리는 형광 신호에서 래맨 격리 ultrafast 모든 광학 스위​​칭을 사용하는 복잡한 비선형 광학 시스템의 건설과 운영을 논의. 이 시스템을 사용하여 우리는 성공적으로 펄스 에너지와 생물학적으로 안전 유지에 관한 능력을 활용 래맨 및 형광 신호를 분리 수 있습니다.

공명과 자연 래맨 Microspectroscopy에 형광 배경 거부

라만 분광법은 비 접촉에 적합한 기술, 살아있는 세포, 조직 - 엔지니어링 구조와 기본 조직의 라벨이없는 분석입니다. 소스 고유의 스펙트럼 지문가 생성 및 복수 변수 분석을 사용하여 분석할 수 있습니다.

라만 분광학을 사용하여 세포와 세포외 기질의 비 접촉, 레이블이없는 모니터링

출처: Espinoza, R., et al. 조직 진단을 위한 마우스 뇌의 실시간 2색 자극 라만 산란 영상. J. Vis. Exp. (2022).  이 비디오는 쥐의 뇌 조직 절편에 대한 2색 자극 라만 산란(SRS) 이미징을 보여줍니다. 두 개의 동기화된 레이저 빔이 조직 부분으로 향하여 분자 진동을 여기시켜 빔의 상대적인 강도 변화를 초래합니다. 조직의 지질과 단백질은 레이저 빔의 고유한 주파수 쌍을 사용하여 검출됩니다. 그런 다음 결과 신호에 별도의 색상이 할당되어 조직의 단백질과 지질을 식별하는 데 도움이 되는 2색 이미지를 생성합니다.

마우스 뇌 조직의 2색 자극 라만 산란 이미징

이 원고에서, 레이저 스캐닝 현미경과 SRS 실험 설정의 통합에 의해 얻어진 자극된 라만 산란(SRS) 현미경의 구현이 설명된다. SRS 현미경은 두 개의 펨토초(fs) 레이저 소스, Ti-Sapphire(Ti:Sa) 및 동기화된 광학 파라메트릭 발진기(OPO)를 기반으로 합니다.

자극된 라만 산란을 기반으로 한 비선형 현미경 구현

자극된 라만 산란(SRS) 현미경은 강력하고 비파괴적이며 라벨이 없는 이미징 기술입니다. 한 가지 새로운 응용 분야는 자극 라만 조직학이며, 여기서 단백질과 지질 라만 전이에서 두 가지 컬러 SRS 이미징이 의사 헤마톡실린 및 에오신 이미지를 생성하는 데 사용됩니다. 여기에서는 조직 진단을 위한 실시간 이색 SRS 이미징을 위한 프로토콜을 시연합니다.

조직 진단을 위한 마우스 뇌의 실시간 두 가지 색상 자극 라만 산란 영상

이 기사에서는 스펙트럼 초점 모듈과 이중 출력 펄스 레이저의 통합을 제시하여 금 나노 입자와 암세포의 신속한 초분광 이미징을 가능하게 합니다. 이 작업은 표준 레이저 스캐닝 현미경에서 다중 모드 비선형 광학 기술의 세부 사항을 시연하는 것을 목표로 합니다.

다중 모드 비선형 광학 현미경을 사용한 나노 입자의 세포 흡수의 생체 분자 이미징

이 논문은 동일한 현미경 플랫폼에 통합 된 자극 된 라만 산란 (SRS)과 일관된 스토크스 라만 산란 (CARS)의 해상도, 감도 및 이미징 대비를 직접 비교합니다. 결과는 CARS가 더 나은 공간 분해능을 가지며, SRS는 더 나은 콘트라스트와 스펙트럼 분해능을 제공하며, 두 방법 모두 비슷한 감도를 가지고 있음을 보여줍니다.

화학 이미징을 위한 하이퍼스펙트럼 자극 라만 산란 및 일관된 안티스토크스 라만 산란 현미경의 직접 비교

우리는 광대역 자극 라만 산란 (SRS) 현미경으로 화학 이미지를 획득하기위한 프로토콜을 제시합니다. 차등 다중 채널 잠금 검출로 작동하는 SRS 현미경을 기반으로 하는 프로토콜은 시료 준비, SRS 장치의 조정 및 화학적으로 이질적인 샘플의 서로 다른 구성 요소를 분리하기 위한 화학측정법을 설명합니다.

광대역 자극 라만 산란 현미경을 기반으로 한 멀티플렉스 화학 이미징

명시야, 2차 고조파 생성(SHG) 이미징 방식과 함께 광대역 진동 합-주파수 생성(VSFG) 이미지를 얻기 위해 다중 모드의 빠른 초분광 이미징 프레임워크가 개발되었습니다. 적외선 주파수가 분자 진동과 공명하기 때문에 대칭 허용 샘플에 대한 미세한 구조 및 중경 형태 지식이 드러납니다.

라인 스캐닝 진동 합계-주파수 생성 현미경을 사용한 다중 모드 비선형 초분광 화학 이미징

여기에 설명 된 시스템은 여러 개의 트랩을 생성하고 조작 할 수있는 기존의 광학 트랩뿐만 아니라 독립적 인 홀로그램 광학 트래핑 라인을 사용합니다. 또한 생물 효소의 활동을 동시에 고속, 고해상도 측정을 허용하는 동안이 굴절 입자의 복잡한 기하학적 배열을 만들 수 있습니다.

기존 및 홀로 그래픽 광학 트래핑 기능과 고해상도 현미경의 구조

학습하세요 다중 모드 광시야 푸리에 변환 라만 현미경을 활용한 고속 스펙트럼 측정 기법입니다. 이 방법은 약한 라만 신호와 광발광 배경을 분리하여 약 5ms/픽셀로 빠른 매핑이 가능합니다.

다중 모드 광시야 푸리에 변환 라만 현미경

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