鎖相放大器用于生物樣品雙通道和多儀器模式SRS顯微技術的研究

鎖相放大器適用于微生物樣板雙車道和多檢測儀器狀態SRS顯微枝術的論述

這篇文由昊量光電品牌翻譯英語整里，篇文章主要內容由華盛頓院校生物學系的 Brian Wong 和 Dan Fu 供給，并由Liquid品牌供給原稿。

一．百科 

拉曼自然光譜闡述圖闡述糊口物分子式的特情人在線檢查測量和解析給出了催化鍵的之前振蕩指紋密碼。現在啥子是受激拉曼散射高倍顯微鏡觀察？受激拉曼散射(SRS)顯微的技木軟件就是個種相對性較新的顯微的技木軟件，就是個種相干拉曼散射方式，合法用光譜闡述圖闡述和區域的新信息參與催化影像[18]，是由于相干受培養射方式[1]能造成約103-105倍的資料拉曼數據新信息，就是可以達成可以達到視頻傳輸速率(約25幀/s)[2]的速度影像。SRS高倍顯微鏡觀察文化了集體化拉曼光譜闡述圖闡述的的特點, 就是個種是可以更快的設計規劃、label-free的影像的技木軟件，一同極具高迅敏度和催化特情人[3-6], 在好多生物學制品體醫學界探討的分枝特征出軟件發展潛力,其中包括集體細胞生物學制品體學、脂質代謝率、微生物學學制品體學、淋巴腫瘤在線檢查測量、蛋白酶質腳本錯誤拆卸和化工[7-11]。尤為的是，SRS在對剛采微創手術集體和術中判斷的更快的集體病理報告學領域特征優異，與常用的H&E固色基本上wan全統一[12,13]。不但，SRS是可以依照每種種群的光譜闡述圖闡述的新信息，對種酚類化合物的混和物參與定量闡述催化解析[6,7,14]。

無論怎樣在前的學習[17]中開始學習了尿酸高中MSU的組識化拉曼光譜儀，但細小的移動數據的強度的阻礙了其用來高速 組識學的操作軟件領域。如此，北大二本院校附設華山醫療華英匯副博士生導師 和北大二本院校工具學系季敏標副博士生導師專業團隊將受激拉曼散射顯微技木用來人們尿酸高組識方面的問題三維三維成像[15]。學習人員管理操作軟件領域SRS和第二次諧波（SHG）高倍顯微鏡一并定量分析了晶型和非晶型MSU。在平民光鏡下，MSU硫化鋅呈明顯的針狀。某些硫化鋅在拉曼峰630 cm-1的SRS上很便捷三維三維成像，當SRS幾率有點兒緊急制動震動問題震動時，表面出了高物理化學特異形的非震動舉動，SRS移動數據消退。已知aSHG對非機構相交結構類型太敏感，也包括MSU硫化鋅和[17]組識中的膠原化學纖維材料。盡管，是由于拉曼極化率張量和二階磁學磁化率對硫化鋅相交性[16]的依懶，學習者們出現 線偏振光光柱在硫化鋅取樂觀趨向于制造SRS和SHG的強各向異形移動數據。如此，學習者們對泵浦光柱和斯托克斯光柱都操作軟件領域了圓偏振，以清理MSU硫化鋅和膠原化學纖維材料的定項現象。

Moku:Pro 的鎖相變小器 (LIA) 為受激拉曼散射 (SRS) 光學顯微鏡觀察試驗中的自外差移動信號檢側帶來了了了種抽象化、精準度且穩建的很好解決策劃解決方案。優質化量的 LIA 是 SRS 光學顯微鏡觀察試驗中極具調試傳導檢側策劃解決方案的關鍵的產品模塊。在這樣的內容更新的例科學研究中，我帶來了了了相關聯雙 LIA 應該用子程序的更高詳情消息和敘說。

考慮到SRS 都是種相干拉曼散射時，不可以用到光譜儀和環境空間數據展開生物顯像[18]。它用到三個一起脈沖脈沖激光器行業脈沖激光器行業器，即泵浦和斯托克斯（圖 1）相干地調動分子結構結構的抖動。當入射入仿品上的兩束脈沖激光器行業的率差與要求分子結構結構的抖動率相切換時，就可能發現 SRS 時。抖動調動的最終是泵浦光線將喪失了光量子，而斯托克斯光線將得到 光量子。當檢查測量到泵浦光線的折損時，這統稱受激拉曼折損 (SRL) 檢查測量。比標準折損 ΔI?/I? 一般說來約為 10 -7 -10 -4，遠值為典范的脈沖激光器行業比標準浮動。為著戰勝此種考驗，需用的高的頻率解調和相敏檢查測量計劃書來從噪雜的的背景中抽取 SRS 手機信號[19]。在 SRL 檢查測量計劃書中，斯托克斯光線以放置率解調，從此所產生的解調數據傳輸到泵浦光線由 LIA 檢查測量。

圖 1：受激拉曼耗用檢查預案。檢查到因此 SRS 吸引的 Stokes 到泵浦激光柱的調幅互傳。演示中的泵浦激光柱體現了 80 MHz 的多次重復使用率，Stokes 激光柱體現了相等的 80 MHz 多次重復使用率，但也以 20 MHz 做出解調。Δpump 是 LIA 還有檢查預案中領取的網站內容

二．進行實驗安裝

 在使用的的脈沖造成的光手術程序也能工作導出精度這兩個 80 MHz 的脈沖造成的光手術脈沖造成的隊列：斯托克斯激點光在 1030 nm，泵浦激點光在 790 nm。脈沖造成的光手術工作導出精度也廣泛用于微信同步解調：80 MHz 對比選取被傳寄到分頻器以轉化 20 MHz TTL 工作導出精度。一些 20 MHz 工作導出精度被在使用的多次：連續算作電光解調器解調斯托克斯激點光的驅使幀率，另連續算作外接鎖相環的 LIA 投入車道 2（B 中）的對比選取。泵浦激點光由硅光電技術場效應管探測，但是被傳寄到 LIA 的投入車道 1（In A）。位于工作導出精度車道 1（Out A）的移動數據被傳寄到數劇抓取卡以完成影像抓取。位于工作導出精度車道 2 (Out B) 的移動數據被最高化（按照改變相移）。

2.1 單清算通道鎖相縮放器分配

圖 2：其最典型的的鎖死縮放器手機配置配置

圖 2 多媒體演示了適用于 SRS 顯微鏡觀察實驗英文的 LIA 的一開始使用。在一開始使用時，都要再一次得到鎖相環。投入均搭配為 AC：50 歐姆。順利通過調控相位度數簡化相移 (Df)，也許 Out A zui大化（正是）因此 Out B 較小化（快要零）。電極A彰顯各自于 DMSO 最大警報峰 (2913 cm-1 ) 的 SRS 警報，并zui大化輸送 A 的 103.3 mV。電極B表達正交輸送，較小改成零。如果一旦 LIA 應對復位石油醚采取了簡化，產品的樣品就能否采取成相了。

圖 3：2930 cm -1拉曼躍遷處的 SRS HeLa 腫瘤細胞形象

圖 3 是動用 Moku:Pro 鎖相畫像放大器電路拍照的 HeLa 細胞膜畫像。呈現的畫像是在 SRS 畫像生產的，拉曼位移為 2930cm-1，相使用的于血清質峰。低通濾波器如何設置為 40 kHz，相使用的于 約4µs 的的時間常數。也可以表明SRS走勢強弱擴大或降低增益值。

2.2 雙過道三維成像

Moku:Pro 的 LIA 也適合于城市熱力圖多色 SRS 顯像。他是順利通過在 SRS 顯像中用正交調試解調并查重LIA的X和Y輸送來執行程序的。在這類情況報告下，斯托克斯調試解調有5個大部分：某個 20 MHz 電磁隊列轉化SRS訊號，另某個 20 MHz 電磁隊列有90°相移，轉化另某個而對有所不同拉曼光波的SRS訊號[3]。仍然90°相移，5個綠色通道（Out A和Out B）另一半正交，可不可以時想要高效率的獲取到5個SRS圖面而不易遭遇干預。

圖 4：的使用正交調試和模擬輸出在這兩個各種不同的拉曼躍遷一組詞時取得鼠腦樣表的雙的通道 SRS 圖面

圖 4 是充分利用雙工作區X&Y打出時在2930 cm -1和 2850 cm -1處產生好幾個 SRS 數字圖文的象征著性數字圖文。

2.3 多儀器設備模式切換利用

 在大部分數 SRS 顯微鏡觀察測試操作中，隨著皮秒機光器總帶寬起步的上限，光譜分析圖標準被上限在一般 300 cm -1時間。避開此種技術性障礙物的一些最簡單的步驟是食用可調式諧皮秒機光器掃苗拍攝光的光譜分析。所以說，光的光譜分析調諧加速度比較慢，但是就時間刺激性的測試操作（如活神經細胞影像）來所以說不高。對付此種挑戰自我的另一類些來解決設計方案是引用3、束皮秒機粒子束來掃苗拍攝不一的拉曼銜接空間區城。那樣工作能力就好幾個光譜分析圖空間區城的一同影像非常有吸納力：個在指模空間區城（比如 約1600 cm-1使用酰胺機械振動）和個在CH空間區城（比如 約2900 cm -1蛋白酶質）。在 SRL 影像最簡單的步驟中，測試操作提升裝置由個斯托克斯粒子束和好幾個不一光的光譜分析的泵浦粒子束組成部分。此設定的最常用測試工具最簡單的步驟須要重新的測試工具器和重新的 LIA。所以說，Moku:Pro 的多儀器設備經營模式能夠啟動眾多LIA，所以說能夠沒有人須要所有的超額cpu容忍的條件下實行2.個LIA。

圖 5：Moku:Pro 多儀器設備鎖相變成器選配

圖 5 演繹了LIA 的多器材策略布置，采用同部 SRS 體視顯微鏡實驗英文。在Slot 1，In 1是首先個光電公司子整流肖特基二極管的查測手機走勢，In 2是基準選取手機走勢，Out 1是運帶到資料文件終端錄入卡的手機走勢，Out 3被放棄。在 Slot 2，In 3 是2個光電公司子整流肖特基二極管的查測手機走勢，In 2 重復對于基準選取，Out 2 是運帶到資料文件終端錄入卡的手機走勢，Out 4 被放棄。此設備僅運行 4 個 Moku 插槽中的 2 個。插槽 3 和 4 未分發，故而可采用進1步的 LIA 或其余某些 Moku 器材。鍵盤輸入大部分設備為 AC：50 歐姆。每一 LIA 插槽（1 和 2）都按照與單綠色通道 LIA 設備類似的布置。

在八個脈沖光器的環境下，Moku:Pro 的多醫療儀器的模式可能整體配置兩個人人重設增加器，將整體簡化版為一名環保設備，而不能有每面對現實。這使用研究探討考生可能也拍攝照片十幾張波數差最大的 SRS 圖像文件，通過一名 Moku:Pro 來治療兩個人人光電公司穩壓管查重器電磁波。

圖 6：HeLa 細胞核 SRS 影像的使用多實驗儀器使用在間距過遠的拉曼躍遷處拍

圖 6 是根據同一個Moku:Pro解決一個光電肖特基二極管檢側器數據信號此外拍出一個大波數差的 SRS 圖面的帶表性圖面。

三．分析方法

 Moku:Pro 的 LIA 為廣泛 SRS 體視顯微鏡科學試驗展示 了精湛的徹底解決情況報告。在我們檔中，計劃方案了先進典型的單節點 SRS 成相、雙節點成相和多議器成相。用戶的接面充許的對取出低效果 SRS 的信號實施形象直觀和更強的有效控制。最重要的是 Moku:Pro 的多議器器具的功能充許的在多議器同用的密集型程序上實施比較復雜的成相科學試驗。

圖 7：Moku:Pro 在多傳統樂器傳統模式下的食用圖象。In 1 和 In 3 各用是插槽 1 和插槽 2 中 LIA 的衛星訊號搜索。2 中是5個 LIA 插槽的參看。在已知的性能中，Out 1 和 Out 3 是記錄時間的衛星訊號，Out 2 和 Out 4 是插槽 1 和 2 的轉儲衛星訊號

關聯性論文參考文獻：

1.Freudiger CW, Min W, Saar BG, Lu S, Holtom GR, He C. et al. Label-free biomedical imaging with high sensitivity by stimulated Raman scattering microscopy. Science. 2008;322:1857-61

2.Saar BG, Freudiger CW, Reichman J, Stanley CM, Holtom GR, Xie XS. Video-rate molecular imaging in vivo with stimulated Raman scattering. Science. 2010;330:1368-70

3.Ji M, Lewis S, Camelo-Piragua S, Ramkissoon SH, Snuderl M, Venneti S. et al. Detection of human brain tumor infiltration with quantitative stimulated Raman scattering microscopy. Sci Transl Med. 2015;7:309ra163

4.Ji M, Arbel M, Zhang L, Freudiger CW, Hou SS, Lin D. et al. Label-free imaging of amyloid plaques in Alzheimer''s disease with stimulated Raman scattering microscopy. Sci Adv. 2018;4:eaat7715

5.Cheng JX, Xie XS. Vibrational spectroscopic imaging of living systems: An emerging platform for biology and medicine. Science. 2015;350:aaa8870

6.Ao JP, Feng YQ, Wu SM, Wang T, Ling JW, Zhang LW. et al. Rapid, 3D Chemical Profiling of Individual Atmospheric Aerosols with Stimulated Raman Scattering Microscopy. Small Methods. 2020;4:1900600

7.Hu F, Shi L, Min W. Biological imaging of chemical bonds by stimulated Raman scattering microscopy. Nat Methods. 2019;16:830-42

8.Fu D, Zhou J, Zhu WS, Manley PW, Wang YK, Hood T. et al. Imaging the intracellular distribution of tyrosine kinase inhibitors in living cells with quantitative hyperspectral stimulated Raman scattering. Nat Chem. 2014;6:614-22

9.Shen Y, Zhao Z, Zhang L, Shi L, Shahriar S, Chan RB. et al. Metabolic activity induces membrane phase separation in endoplasmic reticulum. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114:13394-9

10.Bae K, Zheng W, Ma Y, Huang Z. Real-time monitoring of pharmacokinetics of antibiotics in biofilms with Raman-tagged hyperspectral stimulated Raman scattering microscopy. Theranostics. 2019;9:1348-57

11.Shin KS, Laohajaratsang M, Men S, Figueroa B, Dintzis SM, Fu D. Quantitative chemical imaging of breast calcifications in association with neoplastic processes. Theranostics. 2020;10:5865-78

12.Ji M, Orringer DA, Freudiger CW, Ramkissoon S, Liu X, Lau D. et al. Rapid, label-free detection of brain tumors with stimulated Raman scattering microscopy. Sci Transl Med. 2013;5:201ra119

13.Orringer DA, Pandian B, Niknafs YS, Hollon TC, Boyle J, Lewis S. et al. Rapid intraoperative histology of unprocessed surgical specimens via fibre-laser-based stimulated Raman scattering microscopy. Nat Biomed Eng. 2017;1:0027

14.He R, Liu Z, Xu Y, Huang W, Ma H, Ji M. Stimulated Raman scattering microscopy and spectroscopy with a rapid scanning optical delay line. Opt Lett. 2017;42:659-62

15.Li B, Singer NG, Yeni YN, Haggins DG, Barnboym E, Oravec D. et al. A point-of-care Raman spectroscopy-based device for the diagnosis of gout and peudogout: comparison with the clinical standard microscopy. Arthritis Rheum. 2016;68:1751-7

16.Zhang B, Xu H, Chen J, Zhu X, Xue Y, Yang Y, Ao J, Hua Y, Ji M. Highly specific and label-free histological identification of microcrystals in fresh human gout tissues with stimulated Raman scattering. Theranostics 2021; 11(7):3074-3088

17.Streets AM, Li A, Chen T, Huang Y. Imaging without fluorescence: nonlinear optical microscopy for quantitative cellular imaging. Anal Chem. 2014;86:8506-13

18.Freudiger, W.; Min, W.; Saar, B. G.; Lu, S.; Holtom, G. R.; He, C.; Tsai, J. C.; Kang, J. X.; Xie, X. S., Label-Free Biomedical Imaging with High Sensitivity by Stimulated Raman Scattering Microscopy. Science 2008, 322 (5909), 1857-1861.

19.Hill, H.; Fu, D., Cellular Imaging Using Stimulated Raman Scattering Microscopy. Anal. Chem. 2019, 91 (15), 9333-9342.

20.Figueroa, ; Hu, R.; Rayner, S. G.; Zheng, Y.; Fu, D., Real-Time Microscale Temperature Imaging by Stimulated Raman Scattering. The Journal of Physical Chemistry Letters 2020, 11 (17), 7083-7089.

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