Name: Um Microscópio Raman Multimodal de Transformada de Fourier de Campo Amplo (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-12-30T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 48 s
Description: Aprenda a desenvolver um microscópio Raman multimodal de transformada de Fourier de campo amplo para aquisição paralela de espectros com alta resolução espacial e espectral. Esta técnica reduz significativamente o tempo de medição em amostras biológicas.

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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>
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<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: 
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<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>Anatase</td><td>Cronos</td><td>1200</td><td>Polimorfia do pigmento branco TiO2</td></tr><tr><td>Pó de sulfeto de cádmio</td><td>Kremer Pigmente GmbH & Co.</td><td>21060</td><td>Amarelo cádmio, índice de cor escuro/PY35</td></tr><tr><td>Câmera</td><td>Andor</td><td>Luca R</td><td>Câmera CCD de multiplicação de elétrons com 1004x1002 pixels de 8&micro; m x 8&micro; m</td></tr><tr><td>Filtro de limpeza</td><td>Semrock</td><td>LL01-532-12.5</td><td>& Oslash; 1/2" 2,0 nm - filtro de linha de laser FWHM a 532 nm</td></tr><tr><td>Coberturas</td><td>BRAND GmbH & Co</td><td>4700 55</td><td>Coberturas de microscópio de vidro borosilicato 22x22x0,15 mm</td></tr><tr><td>Espelho dicróico</td><td>Semrock</td><td>Di02-R532-25x36</td><td>Divisor de feixe a laser de borda única de 25,2x35,6 mm a 532 nm</td></tr><tr><td>Fibra</td><td>Thorlabs</td><td>M74L05</td><td>400&micro; Tamanho m-core, fibra multimodo NA 0,39</td></tr><tr><td>Laser</td><td>Fotônica Hubner</td><td>Cobolt Samba 1000</td><td>Laser bombeado por diodo CW a 532 nm, potência máxima 1000 mW</td></tr><tr><td>Filtro passa-longa</td><td>Semrock</td><td>LP03-532RU-25</td><td>Filtro de borda passa-longa ultra íngreme a 532 nm</td></tr><tr><td>Microscópio</td><td>Leica</td><td>DMRBE&nbsp; &nbsp;</td><td>Microscópio de pesquisa trinocular &nbsp;</td></tr><tr><td>Objetivo</td><td>Leica</td><td>PL-FLUOTAR, 10x/0,30</td><td>Objetivo de excitação e coleta com ampliação 10x, 0,3 NA</td></tr><tr><td>Objetivo</td><td>Newport</td><td>M-10X</td><td>Lente objetiva no caminho de iluminação, com ampliação de 10x, 0,25 NA</td></tr><tr><td>Rutilo</td><td>Cronos</td><td>2900</td><td>Polimorfia do pigmento branco TiO2</td></tr><tr><td>Filtro passa-curto</td><td>Thorlabs</td><td>FESH600</td><td>& Oslash; Filtro passa-atalho de 25,0 mm com comprimento de onda de corte 600</td></tr><tr><td>Slides</td><td>Marienfeld</td><td>1000612</td><td>Laminas de microscópio 76x26x1 mm</td></tr></tbody></table>

um microscópio raman multimodal de transformada de fourier de campo amplo

A Multimodal Wide-Field Fourier-Transform Raman Microscope

Um Microscópio Raman Multimodal de Transformada de Fourier de Campo Amplo

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

Engenharia

Discutimos a construção e operação de um sistema não-linear complexa óptico que utiliza comutação totalmente óptica ultra-rápida para isolar Raman a partir de sinais de fluorescência. Usando este sistema, somos capazes de separar com sucesso sinais Raman e fluorescência utilizando energias de pulso e poderes média que permanecem biologicamente seguro.

Rejeição de fundo de fluorescência em Ressonância e microspectroscopy Raman espontâneo

A espectroscopia Raman é uma técnica adequada para o contato não, rótulo sem análise de células vivas, tecidos engenharia de construções e tecidos nativos. Fonte específicos impressões digitais espectrais podem ser gerados e analisados ​​utilizando análise multivariada.

Sem contato, Monitoramento Label livre de células e matriz extracelular utilizando Espectroscopia Raman

Fonte: Espinoza, R., et al. Imagem de espalhamento Raman estimulado em duas cores em tempo real do cérebro de camundongos para diagnóstico de tecidos. J. Vis. Exp. (2022).  O vídeo demonstra imagens de espalhamento Raman estimulado (SRS) de duas cores de seções de tecido cerebral de camundongos. Dois feixes de laser sincronizados são direcionados para a seção de tecido para excitar vibrações moleculares, resultando em uma mudança de intensidade relativa nos feixes. Lipídios e proteínas no...

Imagem de espalhamento Raman estimulado em duas cores do tecido cerebral de camundongos

Neste manuscrito, é descrita a implementação de um microscópio de espalhamento Raman (SRS) estimulado, obtido pela integração de um conjunto experimental de SRS com um microscópio de varredura a laser. O microscópio de SRS é baseado em duas fontes do laser do femtossegundo (FS), em um ti-safira (ti: SA) e em oscilador paramétrico ótico sincronizado (OPO).

Implementação de um microscópio não-linear baseado em espalhamento Raman estimulado

A microscopia de dispersão raman estimulada (SRS) é uma técnica de imagem poderosa, não destrutiva e livre de rótulos. Uma aplicação emergente é a histologia raman estimulada, onde imagens de SRS de duas cores nas transições de proteína e lipídio de Raman são usadas para gerar imagens pseudo-hematoxilina e eosina. Aqui, demonstramos um protocolo para imagens de SRS em tempo real e duas cores para diagnóstico de tecido.

Raman estimulado em tempo real, duas cores, espalhando imagens do cérebro do rato para diagnóstico de tecido

Este artigo apresenta a integração de um módulo de focalização espectral e um laser de pulso de dupla saída, permitindo imagens hiperespectrais rápidas de nanopartículas de ouro e células cancerígenas. Este trabalho tem como objetivo demonstrar os detalhes de técnicas ópticas não lineares multimodais em um microscópio de varredura a laser padrão.

Imagem Biomolecular da Captação Celular de Nanopartículas utilizando Microscopia Óptica Multimodal Não Linear

Este artigo compara diretamente os contrastes de resolução, sensibilidade e imagem da dispersão estimulada de Raman (SRS) e da dispersão coerente anti-Stokes Raman (CARS) integrada à mesma plataforma de microscópio. Os resultados mostram que o CARS tem uma melhor resolução espacial, o SRS dá melhores contrastes e resolução espectral, e ambos os métodos têm sensibilidade semelhante.

Comparação direta da dispersão de Raman estimulada hiperespectral e microscopia de dispersão de Raman coerente para imagem química

Apresentamos um protocolo para adquirir imagens químicas com microscopia de dispersão Raman estimulada por banda larga (SRS). Baseado em um microscópio SRS que opera com detecção diferencial de bloqueio multicanal, o protocolo descreve a preparação da amostra, o ajuste do aparelho SRS e a quimiometria para desembaraçar diferentes constituintes de amostras quimicamente heterogêneas.

Multiplex Imagem química baseada em banda larga estimulada raman dispersão microscopia

Uma estrutura de imagem hiperespectral rápida e multimodal foi desenvolvida para obter imagens de geração de soma e frequência vibracional de banda larga (VSFG), juntamente com modalidades de imagem de segunda geração harmônica (SHG) de campo claro. Devido à frequência do infravermelho ser ressonante com vibrações moleculares, o conhecimento microscópico estrutural e morfológico mesoscópico é revelado de amostras permitidas por simetria.

Imagem Química Hiperespectral Não Linear Multimodal Usando Microscopia de Geração de Soma e Frequência Vibracional de Varredura de Linha

O sistema aqui descrito emprega uma armadilha óptica tradicional, bem como uma linha de captura óptica holográfica independente, capaz de criar e manipular múltiplas armadilhas. Isso permite a criação de disposições geométricas complexas de partículas de refração e ao mesmo tempo permitindo medições simultâneas de alta velocidade, de alta resolução da atividade de enzimas biológicas.

Construção de um microscópio de alta resolução com recursos de captura óptica convencional e holográfico

Aprenda a desenvolver um microscópio Raman multimodal de transformada de Fourier de campo amplo para aquisição paralela de espectros com alta resolução espacial e espectral. Esta técnica reduz significativamente o tempo de medição em amostras biológicas.

Um Microscópio Raman Multimodal de Transformada de Fourier de Campo Amplo

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