0
关键词：
显微共焦拉曼光谱,红细胞,扫描参数
发表时间：
2011-12-16 11:03:42
摘 要 采用显微激光共焦拉曼散射光谱扫描系统对活态红细胞进行拉曼光谱(点测定、线扫描、二维扫
描) 测定及成像的技术与方法进行了研究, 并对514 nm 激光对红细胞在拉曼扫描中的影响进行了评价。通过扫描前后细胞的拉曼光谱变化和亮场图像变化确定了在不同扫描模式下既可获得较好的拉曼散射信号,又不会影响细胞生命活动与功能的合适扫描参数的设置。对于点扫描模式, 样品激光功率是重点调节的参数, 一般应小于115 mW。对于线扫描模式, 照射激光功率和扫描间隔(步进) 是要重点关注的参数。小扫描间隔意味着激光能量相对聚集, 易对细胞造成损伤; 大扫描间隔可以较好地降低激光对细胞的损伤, 但是空间分辨率会因此而下降。对于线扫描, 建议扫描间隔大于015μm、照射激光功率小于017 mW。对于二维扫描, 除照射激光功率、扫描间隔需要调节外, 其他扫描参数也要作相应调节以降低激光对红细胞的影响, 可适当降低样品温度和增加共焦孔径尺寸降低二维扫描过程中激光对红细胞的影响。110μm 扫描间隔、017mW的照射激光功率和500μm 共焦孔径, 以及样品温度适当调低可得到较好的二维红细胞拉曼图像。对于所有扫描模式, 如果得到的红细胞的拉曼信号足够强, 也可适当降低曝光积分时间以降低激光对红细胞的影响。实验前进行实验过程的优化对活态细胞的拉曼测试也非常重要。
描) 测定及成像的技术与方法进行了研究, 并对514 nm 激光对红细胞在拉曼扫描中的影响进行了评价。通过扫描前后细胞的拉曼光谱变化和亮场图像变化确定了在不同扫描模式下既可获得较好的拉曼散射信号,又不会影响细胞生命活动与功能的合适扫描参数的设置。对于点扫描模式, 样品激光功率是重点调节的参数, 一般应小于115 mW。对于线扫描模式, 照射激光功率和扫描间隔(步进) 是要重点关注的参数。小扫描间隔意味着激光能量相对聚集, 易对细胞造成损伤; 大扫描间隔可以较好地降低激光对细胞的损伤, 但是空间分辨率会因此而下降。对于线扫描, 建议扫描间隔大于015μm、照射激光功率小于017 mW。对于二维扫描, 除照射激光功率、扫描间隔需要调节外, 其他扫描参数也要作相应调节以降低激光对红细胞的影响, 可适当降低样品温度和增加共焦孔径尺寸降低二维扫描过程中激光对红细胞的影响。110μm 扫描间隔、017mW的照射激光功率和500μm 共焦孔径, 以及样品温度适当调低可得到较好的二维红细胞拉曼图像。对于所有扫描模式, 如果得到的红细胞的拉曼信号足够强, 也可适当降低曝光积分时间以降低激光对红细胞的影响。实验前进行实验过程的优化对活态细胞的拉曼测试也非常重要。
进行拉曼光谱测量时通过测定样品的拉曼散射波谱和强度, 可以获得样品分子伸缩振动、弯曲振动模式的信息[1 ] ,从而实现对被测样品的分子结构以及含量作出判断。故拉曼散射技术的应用一直受到人们的关注, 在化学、物理、生物医学、考古学、药物研究等多个领域有着广泛应用。尤其是
近年来共焦拉曼散射技术的发展[2 ] , 可对样品进行高分辨率的点扫描、线扫描、2D 扫描和3D 扫描。线扫描、2D 扫描和3D 扫描是一种匹配技术, 匹配的结果可以显示对应样品空间位置的分子水平的信息。因此在生物医学应用上利用激光显微共焦拉曼散射技术进行生物样品甚至单细胞的拉曼实验, 可以获取拉曼光谱甚至拉曼图像。由于拉曼散射可在无须荧光标记情况下对活细胞进行基本无扰、原位的测定, 水背景又不会对之产生干扰, 故相比起荧光光谱与红外光谱等技术, 在研究测定活细胞尤其是连续监测单个活细胞上有无可比拟的突出优点。已有报道进行了一些研究, 包括对如红
细胞、淋巴细胞、嗜中性粒细胞、酵母细胞等测定[2-17 ] 。这些研究所使用的激发波长有488 , 514 , 564 , 63218 和780 nm等, 为了获得足够强的拉曼散射信号, 激发激光功率多在1～3 mW之间, 有的甚至更高。
利用51415 nm 激光进行活细胞的研究存在有利的方面,例如在该激光作用下可得到较强的信号, 而且曝光积分时间可相对少些。对于红细胞测定, 隶属于ν4 谱带的信号处于明显的共振模式, 而ν4 谱带可提供血红素卟啉环π轨道和π3轨道的电子数量方面的信息, 被称为血红素的氧化标记带[17 ] 。但另一方面, 514 nm 激光处在血红蛋白的吸收峰附近, 吸收作用也很强, 容易导致活细胞因吸收作用产生的热而损伤, 而且还可能产生一定程度的荧光。因此利用514 nm激光对红细胞或其他生物组织或细胞进行实验研究需要采取一些措施和手段消除或降低该波长激光带来的不利影响。尤
其是对细胞进行线扫描、2D 扫描和3D 扫描测定时, 由于测量需时较长, 扫描参数的优化及对实验样品的处理, 就成为利用51415 nm 激光进行红细胞的拉曼光谱研究和拉曼匹配扫描的关键。参数优化的目的是既要得到有用的信息, 又要避免细胞损伤。本文介绍利用51415 nm 激发光对红细胞进行多种拉曼扫描(点扫描、线扫描和2D 扫描) 测定时有关合适扫描参数、扫描技术和样品处理方法的研究, 以期对其他细胞测定也具有参考价值。
近年来共焦拉曼散射技术的发展[2 ] , 可对样品进行高分辨率的点扫描、线扫描、2D 扫描和3D 扫描。线扫描、2D 扫描和3D 扫描是一种匹配技术, 匹配的结果可以显示对应样品空间位置的分子水平的信息。因此在生物医学应用上利用激光显微共焦拉曼散射技术进行生物样品甚至单细胞的拉曼实验, 可以获取拉曼光谱甚至拉曼图像。由于拉曼散射可在无须荧光标记情况下对活细胞进行基本无扰、原位的测定, 水背景又不会对之产生干扰, 故相比起荧光光谱与红外光谱等技术, 在研究测定活细胞尤其是连续监测单个活细胞上有无可比拟的突出优点。已有报道进行了一些研究, 包括对如红
细胞、淋巴细胞、嗜中性粒细胞、酵母细胞等测定[2-17 ] 。这些研究所使用的激发波长有488 , 514 , 564 , 63218 和780 nm等, 为了获得足够强的拉曼散射信号, 激发激光功率多在1～3 mW之间, 有的甚至更高。
利用51415 nm 激光进行活细胞的研究存在有利的方面,例如在该激光作用下可得到较强的信号, 而且曝光积分时间可相对少些。对于红细胞测定, 隶属于ν4 谱带的信号处于明显的共振模式, 而ν4 谱带可提供血红素卟啉环π轨道和π3轨道的电子数量方面的信息, 被称为血红素的氧化标记带[17 ] 。但另一方面, 514 nm 激光处在血红蛋白的吸收峰附近, 吸收作用也很强, 容易导致活细胞因吸收作用产生的热而损伤, 而且还可能产生一定程度的荧光。因此利用514 nm激光对红细胞或其他生物组织或细胞进行实验研究需要采取一些措施和手段消除或降低该波长激光带来的不利影响。尤
其是对细胞进行线扫描、2D 扫描和3D 扫描测定时, 由于测量需时较长, 扫描参数的优化及对实验样品的处理, 就成为利用51415 nm 激光进行红细胞的拉曼光谱研究和拉曼匹配扫描的关键。参数优化的目的是既要得到有用的信息, 又要避免细胞损伤。本文介绍利用51415 nm 激发光对红细胞进行多种拉曼扫描(点扫描、线扫描和2D 扫描) 测定时有关合适扫描参数、扫描技术和样品处理方法的研究, 以期对其他细胞测定也具有参考价值。
卫国杰发布的其他共享资料
-
-
关键词： 红外光谱,饮料酒,鉴别 发表时间： 2011-12-16 11:02:03
-
关键词： 红外光谱,环境科学,应用,展望 发表时间： 2011-12-16 11:01:08
-
关键词： 漆酶,木质素反应性,酶法改性,红外光谱结构,分子量及其分散性 发表时间： 2011-12-16 11:00:05
-
关键词： 二维相关光谱,交叉峰,相互作用,配位,氢键 发表时间： 2011-12-16 10:58:13
-
关键词： 红外收发模块,记忆自锁继电器,语音录放模块,安全保护 发表时间： 2011-12-16 10:56:40