بهبود تصویربرداری زیستی SERS از فانتوم زیر جلدی در داخل بدن با پاکسازی نوری

ثابت شده است که پراکندگی رامان بهبود یافته سطحی (SERS) یک تکنیک امیدوارکننده برای انواع مختلف تصویربرداری از جمله تجسم تومور داخل بدن قبل و حین عمل است. با این حال، پراکندگی قوی بافت کدر استفاده از آن را در نواحی زیر جلدی محدود می کند. در این مقاله، ما از یک تکنیک پاکسازی نوری برای بهبود سیگنال SERS از یک فانتوم تومور زیر جلدی استفاده کردیم. فانتوم یک کره 2 میلی متری از آلژینات کلسیم است که برچسب های رامان با شکاف گلبرگ مانند در آن گنجانده شده است. استفاده از پاکسازی نوری نسبت سیگنال SERS هدف به پس‌زمینه را تا 5 برابر افزایش می‌دهد و امکان کاهش کل زمان تصویربرداری را حداقل 10 برابر می‌کند. علاوه بر این، تصویربرداری SERS به کمک پاکسازی نوری، تعیین دقیق‌تر شکل و مرزهای فانتوم کاشته‌شده را ممکن می‌سازد. ترکیب پاکسازی نوری و SERS یک استراتژی امیدوارکننده برای تصویربرداری بالینی از اجسام زیر جلدی است که معمولاً توسط بافت پوستی محافظت می‌شوند.

طیف سنجی اتمی و مولکولی

شرح

هدف از این دوره ارائه دانش نظری و عملی در مورد بسیاری از روشهای قدرتمند ارائه شده توسط طیف سنجی اتمی و مولکولی مدرن در مورد مطالعات پایه و همچنین کاربردهای عملی است.

حسگرهای زیستی

حسگرهای زیستی مبتنی بر پراکندگی Raman-Surface Enhanced

پراکندگی رامان هنگامی که انرژی جنبشی فوتون های حادثه ای با تعامل با ارتعاشات مولکولی یا چرخش ها ، فونون ها یا سایر برانگیختگی ها افزایش یا کاهش می یابد ، یک فرآیند کشش نیست. طیف فوتون های پراکنده ، تغییرات انرژی را نشان می دهد که مختص حالت های انتقال ارتعاشی یا چرخشی ساختار مولکولی است که حسگر زیستی مواد زیستی بر اساس آنها ساخته شده است.  

لیزر رامان

پدیده پراکندگی Raman می تواند برای مهندسی لیزرهای باند پهن قابل تنظیم و تولید یک باند گسترده از فرکانس ها در طیف IR استفاده شود. این منابع نوری برای کاوش و تشخیص انرژی های ارتعاشی موجود در مواد بسیار مفید هستند. از اثر رامان در کابلهای فیبر نوری نیز می توان برای افزایش بازده این تولید نور با خروجی به ترتیب چند وات استفاده کرد. امروزه لیزرهای رامان در الیاف از نظر تجاری به عنوان دسته خاصی از لیزرهای فیبر قابل تنظیم در دسترس هستند.

 

پراکندگی رامان

پراکندگی رامان یک فرآیند پراکنده نوری ، کشش ناپذیر است و یک روش تخریب ناپذیر دارد که به موجب آن "اثر انگشت" ارتعاشی یک مولکول آنالیت پس از تحریک عکس و تغییر بعدی در قطبش مولکولی آن اندازه گیری می شود. پس از کشف اولیه در سال 1928 ، از آنجا که با کاربردهای گسترده در زمینه هنر ، باستان شناسی ، علوم زیستی ، شیمی تحلیلی ، فیزیک حالت جامد ، مایعات و فعل و انفعالات مایع ، نانومواد ، انتقال فاز ، مطالعات دارویی و علوم پزشکی به شهرت بسیاری رسیده است. به عنوان مثال ، طیف سنجی رامان استفاده گسترده ای را به عنوان ابزاری در صنعت زیست دارویی پیدا کرده است ، جایی که شناسایی مواد دارویی ممکن است تعیین شود ، در صنعت نیمه هادی که خلوص ویفرها بررسی می شود و در پزشکی قانونی که ممکن است کشف مواد منفجره باشد. نظارت شود

نانولیزر

نانولیزر لیزری است که ابعادی در ابعاد نانو داشته باشد. این لیزرهای ریز را می توان به سرعت تعدیل کرد و همراه با ردپای کوچک آنها ، آنها را به کاندیداهای ایده آل برای محاسبات نوری بر روی تراشه تبدیل می کند. زمینه های نوری شدید چنین لیزری همچنین اثر تقویت در اپتیک غیر خطی یا پراکندگی رامان با سطح افزایش یافته (SERS) را امکان پذیر می کند ،  و بنابراین راه را برای مدارهای نانوفتوتونیک یکپارچه هموار می کند. 

روشهای نوری پیشرفته برای تصویربرداری از مغز

مباحث را از مبانی علوم عصبی گرفته تا پیشرفت های اخیر در فن آوری های ساختاری و عملکردی تصویربرداری از مغز ، کامپایل می کند

شرح متمرکز و جامع از اصول بدنی ، ابزار دقیق و جدیدترین برنامه های تصویربرداری از مغز با استفاده از روش های نوری ارائه می دهد

به توسعه تکنیک های جدید مانند اپتیک تطبیقی ، واکنش های شیمیایی کلیک ، شبکه های عصبی مصنوعی و روش CLARITY در زمینه تصویربرداری از مغز می پردازد

 

طیف سنجی رامان: نظریه ، تمرین و کاربردها

طیف سنجی رامان یک تکنیک طیف سنجی است که حالت ارتعاش مولکول ها را با استفاده از مثلاً نور مرئی بررسی می کند. به آماده سازی نمونه بسیار کمی یا بدون نیاز است و می تواند برای آزمایش گاز ، مایع و مواد جامد استفاده شود. پیشرفت در لیزرها و آشکارسازهای حالت جامد باعث شده است که طیف سنج های رامان ارزان و قابل حمل باشند ، حتی ممکن است در یک تلفن همراه باشد.

مجله بیوفوتونیک