Когерентная антистоксова рамановская спектроскопия с вращающейся поляризацией
Когерентная антистоксова рамановская спектроскопия с вращающейся поляризацией ( RP-CARS ) представляет собой частную реализацию когерентной антистоксовой рамановской спектроскопии (CARS). RP-CARS использует правила отбора, зависящие от поляризации, чтобы получить информацию об анизотропии и направлении ориентации молекул в пределах функции рассеяния оптической точки .
АВТОМОБИЛЬНЫЙ процесс
[ редактировать ]Когерентная антистоксова рамановская спектроскопия (КАРС) – этолинейный процесс, в котором разность энергий пары прилетающих фотоновсоответствует энергии колебательной моды интересующей молекулярной связи.Эта популяция фононов когерентно исследуется третьим фотоном и анти-Испускается стоксово излучение. [1]
Артефакты, зависящие от поляризации
[ редактировать ]При наличии анизотропии ориентации молекул в образце изображения CARS часто отображают артефакты из-за правил отбора, зависящих от поляризации, которые влияют на измеренную интенсивность в отношении выравнивания между плоскостью поляризации падающего света и основной плоскостью ориентации молекулярных связей. [2] Это связано с тем, что процесс четырехволнового смешения более эффективен, когда плоскость поляризации падающего света совпадает с основной плоскостью ориентации молекулярных колебаний.
РП-КАРС
[ редактировать ]RP-CARS использует правила отбора, зависящие от поляризации, для обнаружения локальной микроскопической ориентации исследуемых химических связей. С помощью RP-CARS можно визуализироватьстепень ориентационной анизотропии выбранных молекулярных связей и определить их среднее направление ориентации. [3] Это возможно путем непрерывного вращения ориентации плоскости поляризации падающего света с помощью вращающейся волновой пластинки и последующего последовательного для каждого пикселя изображения анализа ориентационной зависимости интенсивности сигнала CARS. Это позволяет измерить для каждого пикселя плоскость средней ориентации интересующих молекулярных связей и степень этой пространственной анизотропии в объеме функции рассеяния точки. [4]
Приложения
[ редактировать ]Возможные биомедицинские применения этого метода связаны с изучением миелина и миелопатий . Миелин представляет собой высокоупорядоченную структуру, в которой много липидов.Обогащенные, плотно уплотненные бислои фосфолипидов спирально свернуты вокругцилиндрические аксоны. Линейные ацильные цепи молекул фосфолипидов представляют собойперпендикулярная ориентация по отношению к поверхности миелина. Поэтому в миелинизированном нервеВ волокне большое количество молекулярных связей упорядочено вокруг радиальной оси симметрии. Такойсильная молекулярная анизотропия и азимутальная симметрия делают RP-CARS подходящим инструментом для исследования.нервное белое вещество. [4]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ де Вито, Джузеппе; Бифоне, Анджело; Винченцо, Пьяцца (2012). «CARS-микроскопия с вращающейся поляризацией: сочетание химической и молекулярной ориентационной чувствительности» . Оптика Экспресс . 20 (28). Издательство OSA: 29369–29377. дои : 10.1364/OE.20.029369 . hdl : 2158/1243645 .
- ^ Беланжер, Э.; Бегин, С.; Лаффрэ, С.; Де Конинк, Ю.; Валле, Р.; Коте, Д. (2009). «Количественная визуализация миелина с помощью когерентной антистоксовой комбинационной микроскопии: смягчение поляризационной зависимости возбуждения с помощью лазерных лучей с круговой поляризацией» . Оптика Экспресс . 17 (21): 18419. Бибкод : 2009OExpr..1718419B . дои : 10.1364/OE.17.018419 . ISSN 1094-4087 .
- ^ де Вито, Джузеппе; Бифоне, Анджело; Пьяцца, Винченцо (2012). «CARS-микроскопия с вращающейся поляризацией: сочетание химической и молекулярной ориентационной чувствительности» . Оптика Экспресс . 20 (28): 29369. Бибкод : 2012OExpr..2029369D . дои : 10.1364/OE.20.029369 . hdl : 2158/1243645 . ISSN 1094-4087 .
- ^ Jump up to: а б де Вито, Джузеппе; Пьяцца, Винченцо (2014). «Анализ быстрого сигнала в CARS-микроскопии с вращающейся поляризацией» . Оптическая обработка и хранение данных . 1 (1). дои : 10.2478/odps-2014-0001 . hdl : 2158/1243643 . ISSN 2084-8862 .
