Рамановское картирование
Сопоставление спектров комбинационного рассеяния в пределах области образца предоставляет ранее недоступную информацию о химических и физических различиях в образце. Это может подтвердить идентичность и присутствие конкретных компонентов, а также выявить их расположение и распределение в образце. На рисунке показана XY-рамановская карта драгоценного камня, содержащего два компонента. Карта комбинационного рассеяния имеет «ложный» цвет на основе полос комбинационного рассеяния, характерных для каждого компонента.
Используя Ramacle, пользователь может использовать технику быстрого сопоставления. При этом максимально используются камера и моторизованный столик, что значительно сокращает время сбора данных. На рисунке ниже показана карта комбинационного рассеяния, показывающая следовые количества парацетамола (показаны красным), оставленные в отпечатке пальца на алюминиевой фольге. При использовании стандартного картирования эта карта заняла бы более 20 часов, при использовании быстрого картирования это заняло менее 30 минут без потери какого-либо спектрального или пространственного качества.
Картирование в Ramacle также позволяет проводить измерения по оси Z благодаря пинхолу, управляемому компьютером. Трехмерное картирование позволяет пользователю получить профиль глубины своего образца и чрезвычайно полезно для анализа слоев образцов для контроля качества и конформации толщины слоя. Ниже показана трехмерная рамановская карта трансдермального пластыря, на которой можно четко различить различные слои.
Обычно образцы не идеально плоские, и это может вызвать проблемы с фокусировкой при рамановском отображении. Используя функцию отображения поверхности в Ramacle, пользователь может создать сфокусированное изображение белого света с заданными Z-позициями. Эти Z-позиции затем будут использоваться для рамановской карты, создавая полностью сфокусированную 2D-карту рамановского рассеяния. На изображении ниже показана разница между образцом с отображением поверхности и без него.
FLIM
С помощью Ramacle возможно измерение времени жизни флуоресценции в одной точке поля зрения. В качестве источников возбуждения используются импульсные диодные лазеры EPL/пикосекундные лазеры, а длина волны излучения для регистрации выбирается спектрографом. Электроника TCSPC обеспечивает временное (времени жизни) разрешение с пикосекундной точностью. На изображении показано широкое поле с выбранным лазерным пятном для возбуждения. На вставке показано измерение времени жизни флуоресценции (красный) вместе с функцией отклика прибора (синий), которая была измерена путем замены образца на сверхбыстро затухающий флуорофор (4-DASPI).
Изображения времени жизни флуоресценции (FLIM) можно создавать с помощью средства отображения этапа сканирования, которое поставляется с RMS1000. Вместо спектра комбинационного рассеяния для каждой точки изображения получают измерение времени жизни флуоресценции. Мощное программное обеспечение Ramacle обработает все затухания флуоресценции и создаст карту (или изображение) среднего времени жизни или других параметров времени жизни. На изображении показано среднее время жизни и изображение интенсивности флуоресценции среза корневища Convallaria, окрашенного акридиновым апельсином. FLIM выявляет изменение продолжительности жизни лигнифицированных и богатых пектином клеточных стенок (2 экспоненциальный хвост).
Используя эти функции в Ramacle, пользователь может получать карты комбинационного рассеяния, фотолюминесценции и времени жизни с помощью RMS1000. На изображении ниже показан биохимический анализ клеточных стенок древесных растений с использованием нашего подхода мультимодальной микроспектроскопии.