.Raman spectroscopy offers several

.Raman spectroscopy offers several advantages for microscopic analysis. Since it is a scattering technique, specimens do not need to be fixed or sectioned. Raman spectra can be collected from a very small volume (< 1 µm in diameter); these spectra allow the identification of species present in that volume. Water does not generally interfere with Raman spectral analysis. Thus, Raman spectroscopy is suitable for the microscopic examination of minerals, materials such as polymers and ceramics, cells, proteins and forensic trace evidence. A Raman microscope begins with a standard optical microscope, and adds an excitation laser, a monochromator, and a sensitive detector (such as a charge-coupled device (CCD), or photomultiplier tube (PMT)). FT-Raman has also been used with microscopes. Ultraviolet microscopes and UV enhanced optics must be used when a UV laser source is used for Raman microspectroscopy.

In direct imaging, the whole field of view is examined for scattering over a small range of wavenumbers (Raman shifts). For instance, a wavenumber characteristic for cholesterol could be used to record the distribution of cholesterol within a cell culture.

The other approach is hyperspectral imaging or chemical imaging, in which thousands of Raman spectra are acquired from all over the field of view. The data can then be used to generate images showing the location and amount of different components. Taking the cell culture example, a hyperspectral image could show the distribution of cholesterol, as well as proteins, nucleic acids, and fatty acids. Sophisticated signal- and image-processing techniques can be used to ignore the presence of water, culture media, buffers, and other interference.

Raman microscopy, and in particular confocal microscopy, has very high spatial resolution. For example, the lateral and depth resolutions were 250 nm and 1.7 µm, respectively, using a confocal Raman microspectrometer with the 632.8 nm line from a helium–neon laser with a pinhole of 100 µm diameter. Since the objective lenses of microscopes focus the laser beam to several micrometres in diameter, the resulting photon flux is much higher than achieved in conventional Raman setups. This has the added benefit of enhanced fluorescence quenching. However, the high photon flux can also cause sample degradation, and for this reason some setups require a thermally conducting substrate (which acts as a heat sink) in order to mitigate this process.

Another approach called global Raman imaging[24] uses complete monochromatic images instead of reconstruction of images from acquired spectra. This technique is being used for the characterization of large scale devices, mapping of different compounds and dynamics study. It has already been use for the characterization of graphene layers,[25] J-aggregated dyes inside carbon nanotubes[26] and multiple other 2D materials such as MoS2 and WSe2. Since the excitation beam is dispersed over the whole field of view, those measurements can be done without damaging the sample.

By using Raman microspectroscopy, in vivo time- and space-resolved Raman spectra of microscopic regions of samples can be measured. As a result, the fluorescence of water, media, and buffers can be removed. Consequently, in vivo time- and space-resolved Raman spectroscopy is suitable to examine proteins, cells and organs.

Raman microscopy for biological and medical specimens generally uses near-infrared (NIR) lasers (785 nm diodes and 1064 nm Nd:YAG are especially common). The use of these lower energy wavelengths reduces the risk of damaging the specimen. However, the intensity of NIR Raman is low (owing to the ω4 dependence of Raman scattering intensity), and most detectors require very long collection times. Recently, more sensitive detectors have become available, making the technique better suited to general use. Raman microscopy of inorganic specimens, such as rocks and ceramics and polymers, can use a broader range of excitation wavelengths.[27]

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

. รามันสเปกโทรสโกมีข้อดีหลายประการสำหรับการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ เพราะมันเป็นเทคนิคการกระเจิง ชิ้นงานที่ไม่จำเป็นต้องแก้ไข หรือจัดแบ่งเป็นส่วน ๆ รามันสเปกตรัมจะเก็บจากไดรฟ์ข้อมูลขนาดเล็กมาก (< 1 ไมครอนเส้นผ่าศูนย์กลาง); รหัสของชนิดที่อยู่ในไดรฟ์ข้อมูลสเปกตรัมเหล่านี้ได้ น้ำไม่ทั่วไปรบกวนวิเคราะห์สเปกตรัมรามัน รามันสเปกโทรสโกจึงเหมาะสำหรับการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์แร่ วัสดุเช่นโพลิเมอร์และเซรามิก เซลล์ โปรตีน และหลักฐานทางนิติวิทยาศาสตร์การสืบค้นกลับ กล้องจุลทรรศน์รามันขึ้นต้น ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแสงมาตรฐาน และเพิ่มการเลเซอร์กระตุ้น monochromator เป็น และเครื่องตรวจจับที่มีความสำคัญ (เช่นอุปกรณ์ (CCD), หรือ photomultiplier tube (PMT)) ฟุตรามันยังถูกใช้กับกล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์อัลตราไวโอเลตและแสง UV ที่เพิ่มขึ้นต้องใช้เมื่อมีใช้เป็นแหล่งกำเนิดเลเซอร์ UV สำหรับรามัน microspectroscopyในการถ่ายภาพโดยตรง มุมทั้งมองจะถูกระงับการกระเจิงในช่วงเล็ก ๆ ของ wavenumbers (กะรามัน) เช่น ลักษณะ wavenumber สำหรับคอเลสเตอรสามารถใช้บันทึกการกระจายตัวของไขมันภายในเซลล์วัฒนธรรมวิธีการคือ hyperspectral ถ่ายภาพหรือถ่ายภาพเคมี รามันซึ่งพันสเปกตรัมมีมาจากทั่วทุกมุมมอง สามารถใช้ข้อมูลเพื่อสร้างภาพที่แสดงตำแหน่งและจำนวนของส่วนประกอบที่แตกต่างกันแล้ว การตัวอย่างวัฒนธรรมเซลล์ รูป hyperspectral อาจแสดงการกระจายตัวของคอเลสเต อร เป็นโปรตีน กรดนิวคลีอิก และกรดไขมัน สามารถใช้เทคนิคซับซ้อนสัญญาณ - และประมวลผลจะละเว้นการปรากฏตัวของน้ำ สื่อวัฒนธรรม บัฟเฟอร์ และสัญญาณรบกวนอื่น ๆรามันกล้องจุลทรรศน์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งคอนโฟคอกล้องจุลทรรศน์ มีความละเอียดเชิงพื้นที่สูงมาก เช่น การแก้ปัญหาด้านข้างและความลึกได้ 250 nm และ 1.7 µm ตามลำดับ microspectrometer รามันโฟคอด้วยบรรทัด 632.8 nm จากฮีเลียมนีออนเลเซอร์ที่ มีรูเข็ม 100 ไมโครเมตรเส้นผ่าศูนย์กลาง เนื่องจากเลนส์ใกล้วัตถุของกล้องจุลทรรศน์โฟกัสลำแสงเลเซอร์ในการรวมแสงหลายเส้นผ่าศูนย์กลาง ฟลักซ์โฟตอนเกิดขึ้นจะสูงกว่าที่ประสบความสำเร็จในการตั้งค่าทั่วไปของรามัน ประโยชน์เพิ่มของการดับสภาพการเรืองแสงเพิ่มขึ้นได้ อย่างไรก็ตาม ฟลักซ์สูงโฟตอนทำให้เกิดสลายตัวอย่าง และด้วยเหตุนี้การตั้งค่าบางอย่างต้องใช้กับพื้นผิวทำความร้อน (ซึ่งทำหน้าที่ระบายความร้อน) เพื่อลดกระบวนการนี้วิธีอื่นที่เรียกว่ารามันสากลภาพ [24] ใช้ภาพสีเดียวที่สมบูรณ์แทนที่บูรณะภาพจากสเปกตรัมได้ เทคนิคนี้ใช้สำหรับการจำแนกลักษณะของอุปกรณ์ขนาดใหญ่ การทำแผนที่ของสารแตกต่างกันและศึกษา dynamics มันแล้วชั้นใช้สำหรับจำแนกลักษณะของกราฟีน สีรวม J [25] ภายในคาร์บอน [26] และหลายวัสดุอื่น ๆ 2D เช่น MoS2 และ WSe2 เนื่องจากลำแสงไฟฟ้าจะกระจายผ่านมุมทั้งมอง การวัดเหล่านั้นสามารถทำได้โดยไม่ทำลายตัวอย่างโดย microspectroscopy รามัน ในร่างกายเวลา และพื้นที่แก้ไขรามันสเปกตรัมของภูมิภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อย่างสามารถวัด เป็นผล เรืองแสง สื่อ น้ำบัฟเฟอร์สามารถถูกเอาออก ดังนั้น ในร่างกายเวลา และพื้นที่แก้ไขรามันสเปกโทรสโกเหมาะในการตรวจสอบโปรตีน เซลล์ และอวัยวะรามันกล้องจุลทรรศน์สำหรับตัวอย่างทางชีวภาพ และการแพทย์โดยทั่วไปใช้ใกล้อินฟราเรด (NIR) เลเซอร์ (785 nm โอดและ Nd:YAG 1064 nm เป็นปกติ) การใช้ความยาวคลื่นพลังงานเหล่านี้ลดลงช่วยลดความเสี่ยงของความเสียหายต่อชิ้นงาน อย่างไรก็ตาม ความเข้มของ NIR รามันต่ำ (เนื่องจากพึ่งพา ω4 ของรามันกระจายความเข้ม), และตรวจจับส่วนใหญ่ต้องใช้เวลารวบรวมนานมาก เมื่อเร็ว ๆ นี้ เครื่องตรวจจับที่มีความสำคัญมากขึ้นได้กลายเป็นพร้อมใช้งาน ทำให้เทคนิคดีกว่าเหมาะกับการใช้งานทั่วไป รามันกล้องจุลทรรศน์ของอนินทรีย์อย่าง เช่นหิน และเซรามิก และโพลิ เมอร์ สามารถใช้ช่วงกว้างของความยาวคลื่นในการกระตุ้น [27]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สเปกโทรสโก .Raman มีข้อดีหลายประการสำหรับการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ เพราะมันเป็นเทคนิคการกระเจิงตัวอย่างไม่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขหรือตัด รามันสเปกตรัมสามารถเรียกเก็บจากปริมาณขนาดเล็กมาก (<1 ไมโครเมตรเส้นผ่าศูนย์กลาง); สเปกตรัมเหล่านี้ช่วยให้บัตรประจำตัวของสายพันธุ์ที่มีอยู่ในปริมาณที่ น้ำไม่ทั่วไปยุ่งเกี่ยวกับการวิเคราะห์สเปกตรัมรามัน ดังนั้นสเปกรามันเหมาะสำหรับการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ของแร่ธาตุ, วัสดุเช่นโพลิเมอร์และเซรามิกเซลล์โปรตีนและร่องรอยหลักฐานทางนิติเวช กล้องจุลทรรศน์รามันเริ่มต้นด้วยกล้องจุลทรรศน์มาตรฐานและเพิ่มเลเซอร์กระตุ้น monochromator และเครื่องตรวจจับที่สำคัญ (เช่นอุปกรณ์ชาร์จคู่ (CCD) หรือหลอด photomultiplier (PMT)) FT-รามันยังได้ถูกนำมาใช้กับกล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์รังสีอัลตราไวโอเลตและรังสียูวีเพิ่มเลนส์จะต้องใช้เมื่อแหล่งเลเซอร์ UV ใช้สำหรับรามัน microspectroscopy

ในการถ่ายภาพโดยตรงทั้งสนามในมุมมองของการตรวจสอบสำหรับการกระจายช่วงเล็ก ๆ ของ wavenumbers (รามันกะ) ยกตัวอย่างเช่นลักษณะ wavenumber คอเลสเตอรอลสามารถนำมาใช้ในการบันทึกการกระจายตัวของคอเลสเตอรอลในวัฒนธรรมเซลล์

วิธีการอื่น ๆ คือการถ่ายภาพการถ่ายภาพ Hyperspectral หรือสารเคมีซึ่งในพันของสเปกตรัมรามันได้มาจากทั่วทุกมุมด้านการดู ข้อมูลที่สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างภาพแสดงที่ตั้งและปริมาณของชิ้นส่วนที่แตกต่างกัน โดยเขายกตัวอย่างการเพาะเลี้ยงเซลล์ที่ภาพ Hyperspectral สามารถแสดงการกระจายตัวของคอเลสเตอรอลเช่นเดียวกับโปรตีนกรดนิวคลีอิกและกรดไขมัน ที่มีความซับซ้อนเป็นสัญญาณและการประมวลผลภาพเทคนิคสามารถใช้ในการละเว้นการปรากฏตัวของน้ำสื่อวัฒนธรรมบัฟเฟอร์และสัญญาณรบกวนอื่น ๆ

รามันกล้องจุลทรรศน์และในกล้องคอนโฟคอลโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความละเอียดเชิงพื้นที่สูงมาก ยกตัวอย่างเช่นด้านข้างและความลึกมติ 250 นาโนเมตรและ 1.7 ไมครอนตามลำดับโดยใช้ microspectrometer รามัน confocal กับสาย 632.8 นาโนเมตรจากเลเซอร์ฮีเลียมนีออนกับรูเข็ม 100 ไมโครเมตรเส้นผ่าศูนย์กลาง เนื่องจากเลนส์วัตถุประสงค์ของกล้องจุลทรรศน์เน้นลำแสงเลเซอร์หลายไมโครเมตรในเส้นผ่าศูนย์กลางส่งผลให้ฟลักซ์โฟตอนเป็นมากขึ้นกว่าที่ประสบความสำเร็จในการตั้งค่ารามันธรรมดา นี้มีประโยชน์เพิ่มของการดับเรืองแสงที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามฟลักซ์โฟตอนสูงยังสามารถทำให้เกิดการย่อยสลายตัวอย่างและด้วยเหตุนี้การตั้งค่าบางอย่างต้องใช้ความร้อนพื้นผิวการดำเนินการ (ซึ่งทำหน้าที่เป็นอ่างความร้อน) เพื่อลดขั้นตอนนี้

วิธีการที่เรียกว่าการถ่ายภาพรามันอีกทั่วโลก [24] ใช้ภาพเดียวที่สมบูรณ์แทนของการฟื้นฟูของภาพจากสเปกตรัมที่ได้มา เทคนิคนี้จะถูกใช้ในลักษณะของอุปกรณ์ขนาดใหญ่, การทำแผนที่ของสารที่แตกต่างกันและการเปลี่ยนแปลงการศึกษา มันมีอยู่แล้วการใช้งานสำหรับลักษณะของ graphene ชั้นที่ [25] สีย้อม J-รวมภายในท่อนาโนคาร์บอน [26] และหลายวัสดุ 2D อื่น ๆ เช่น MoS2 และ WSe2 ตั้งแต่คานกระตุ้นก็แยกย้ายกันไปทั่วทั้งสนามในมุมมองของการวัดเหล่านั้นสามารถทำได้โดยไม่ทำลายตัวอย่าง

โดยใช้รามัน microspectroscopy ในร่างกายเวลาและพื้นที่แก้ไขสเปกตรัมรามันภูมิภาคกล้องจุลทรรศน์ของกลุ่มตัวอย่างสามารถวัดได้ เป็นผลให้การเรืองแสงของน้ำสื่อและบัฟเฟอร์สามารถถอดออกได้ ดังนั้นในร่างกายเวลาและพื้นที่แก้ไขสเปกรามันเหมาะที่จะตรวจสอบโปรตีนเซลล์และอวัยวะ

กล้องจุลทรรศน์รามันสำหรับตัวอย่างทางชีวภาพและการแพทย์โดยทั่วไปใช้ใกล้อินฟราเรด (NIR) เลเซอร์ (785 นาโนเมตรไดโอดและ 1064 นาโนเมตร Nd: YAG เป็นเรื่องปกติโดยเฉพาะอย่างยิ่ง) การใช้พลังงานเหล่านี้ความยาวคลื่นต่ำช่วยลดความเสี่ยงของการทำลายชิ้นงานทดสอบ อย่างไรก็ตามความรุนแรงของ NIR รามันอยู่ในระดับต่ำ (เนื่องจากการพึ่งพาω4รามันเข้มกระเจิง) และเครื่องตรวจจับส่วนใหญ่ต้องการเวลาคอลเลกชันที่ยาวมาก เมื่อเร็ว ๆ นี้เครื่องตรวจจับความสำคัญมากขึ้นได้กลายเป็นใช้ได้ทำให้เทคนิคดีเหมาะกับการใช้งานทั่วไป กล้องจุลทรรศน์รามันตัวอย่างนินทรีย์เช่นหินและเซรามิกและพอลิเมอสามารถใช้ช่วงกว้างของความยาวคลื่นกระตุ้น. [27]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มีข้อดีหลายประการ รามันสเปกโทรสโกปีในการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ เพราะมันคือการกระจายเทคนิค ตัวอย่างไม่ต้องแก้ไขหรือตัด . รามานสเปกตรัมสามารถเก็บรวบรวมได้จากปริมาณขนาดเล็กมาก ( < 1 µขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ) ; แสงเหล่านี้ให้จำแนกชนิดที่มีอยู่ในที่ปริมาณ น้ำไม่ได้โดยทั่วไปรบกวนการวิเคราะห์สเปกตรัมรามัน . ดังนั้น รามันสเปกโทรสโกปีเหมาะสำหรับการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ของแร่ธาตุ วัสดุ เช่น โพลิเมอร์ และเครื่องเคลือบ เซลล์ โปรตีน และหลักฐานทางนิติวิทยาศาสตร์ เป็นรามันกล้องจุลทรรศน์เริ่มต้นด้วยมาตรฐานแสงกล้องจุลทรรศน์ และเพิ่มระบบเลเซอร์ โมโนโครเมเตอร์และเครื่องตรวจจับความไว ( เช่นอุปกรณ์ชาร์จคู่ ( CCD ) หรือหลอด ( PMT ) ฟุตรามันยังถูกใช้กับกล้องจุลทรรศน์ กล้องรังสีอัลตราไวโอเลตและ UV เพิ่มเลนส์ต้องใช้เมื่อยูวีเลเซอร์ที่มาใช้ microspectroscopy รามัน .ในการถ่ายภาพโดยตรง ทั้งเขตของมุมมองการตรวจสอบช่วงเล็ก ๆของ wavenumbers ( รามันกะ ) ตัวอย่าง wavenumber ลักษณะสำหรับคอเลสเตอรอลสามารถใช้บันทึกการกระจายของไขมันภายในเซลล์วัฒนธรรมวิธีการอื่น ๆเป็นภาพ hyperspectral หรือเคมีการถ่ายภาพซึ่งในพันของ Raman Spectra ได้รับจากทั่วทุกเขตของมุมมอง ข้อมูลจากนั้นจะสามารถใช้ในการสร้างภาพแสดงตำแหน่งและจำนวนขององค์ประกอบที่แตกต่างกัน การเพาะเลี้ยงเซลล์ เช่น ภาพ hyperspectral สามารถแสดงการกระจายของคอเลสเตอรอลที่เป็นโปรตีน กรดนิวคลีอิก และกรดไขมัน สัญญาณที่ซับซ้อนและการประมวลภาพเทคนิคสามารถใช้เพื่อละเว้นการแสดงตนของน้ำ วัฒนธรรม สื่อ บัฟเฟอร์ และการรบกวนอื่น ๆรามันกล้องจุลทรรศน์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ด้วยกล้องจุลทรรศน์ มีสูงมาก ความละเอียดเชิงพื้นที่ ตัวอย่างเช่น มติที่ด้านข้างและความลึกเป็น 250 nm และ 1.7 µเมตร ตามลำดับ ใช้ microspectrometer รามัญด้วยกับ 632.8 nm เป็นฮีเลียมนีออน เลเซอร์ และเส้นจากกับกล้องรูเข็ม 100 µเมตรเส้นผ่าศูนย์กลาง ตั้งแต่วัตถุประสงค์เลนส์ของกล้องจุลทรรศน์โฟกัสลำแสงเลเซอร์หลายไมโครเมตร เส้นผ่าศูนย์กลางที่เกิดโฟตอนฟลักซ์จะสูงกว่าปกติ รามัน ประสบความสำเร็จ ในการตั้งค่า นี้มีประโยชน์ในการเพิ่มประสิทธิภาพของการดับ อย่างไรก็ตาม การไหลของแสงสูงสามารถทำให้เกิดการย่อยสลายตัวอย่าง และด้วยเหตุผลนี้การตั้งค่าบางอย่างต้องได้รับการพื้นผิว ( ซึ่งทำหน้าที่เป็นอ่างความร้อน ) เพื่อลดกระบวนการนี้อีกวิธีหนึ่งที่เรียกว่าโลกรามัน [ 24 ] ภาพใช้ภาพสีเดียวที่สมบูรณ์แทนการฟื้นฟูของภาพจากที่ได้มานี้ . เทคนิคนี้จะถูกใช้สำหรับคุณสมบัติของอุปกรณ์ขนาดใหญ่ แผนที่ของสารประกอบที่แตกต่างกันและกิจกรรมการศึกษา มันได้ถูกใช้สำหรับคุณสมบัติของกราฟีนชั้น [ 25 ] j-aggregated สีภายในท่อนาโนคาร์บอน [ 26 ] และวัสดุอื่นๆ หลายอย่าง เช่น mos2 2D และ wse2 . เนื่องจากการกระตุ้นลำแสงกระจายทั่วทั้งเขตของมุมมอง การวัดนั้นสามารถทำได้โดยไม่ทำลายตัวอย่างโดยการใช้ microspectroscopy รามัน , - ซึ่งในเวลาและพื้นที่การสเปกตรัมรามันกล้องจุลทรรศน์ภูมิภาคของตัวอย่างที่สามารถวัดได้ ผล การ ของ น้ำ สื่อ และบัฟเฟอร์ที่สามารถลบออกได้ จากนั้น ในเวลา - ชนิดพื้นที่แก้ไขรามันสเปกโทรสโกปีเหมาะตรวจสอบโปรตีนในเซลล์และอวัยวะต่างๆกล้องจุลทรรศน์ทางชีววิทยาและการแพทย์โดยทั่วไปรามัน สำหรับตัวอย่างการใช้อินฟราเรดใกล้ ( NIR ) เลเซอร์ ( 785 นาโนเมตร 1064 nm Nd : YAG และไดโอดทั่วไปโดยเฉพาะ ) การใช้พลังงานลดลง เหล่านี้สามารถช่วยลดความเสี่ยงของความเสียหายของชิ้นงาน อย่างไรก็ตาม ความเข้มของเนียร์รามันน้อย ( เนื่องจากการพึ่งพาของรามันกระจัดกระจายω 4 ความเข้ม ) , และเครื่องตรวจจับมากที่สุดต้องยาวมากครั้ง คอลเลกชัน เมื่อเร็วๆ นี้ ความอ่อนไหวที่ตรวจจับได้กลายเป็นใช้ได้ ทำให้เทคนิคที่เหมาะกับการใช้งานทั่วไป รามันกล้องจุลทรรศน์ของอนินทรีย์ตัวอย่าง เช่นหินและเซรามิกและพอลิเมอร์ที่สามารถใช้ช่วงของความยาวคลื่นกระตุ้น [ 27 ]