使用傅立叶变换红外光谱成像和识别的材料欧洲杯足球竞彩

红外光谱学允许大样本研究领域与当地非常高的分辨率。一种新的检测系统同时检查图像上的所有点,确保测量的平均时间只有几分钟。此外,由于一个完整的红外光谱得到的每一个图像点,信息的内容是非常高的。红外成像已经成为一个标准的程序来分析组织和单个细胞在生物医学应用和研究聚合物混合物的化学应用。红外或热辐射瀑布长波长的可见光谱。

在相反的UV / VIS光谱学,衡量电子转换红外(IR)光谱确定分子的振动和转动吸收现象。官能团的有机分子显示特征振动可以直接关联到特定的吸收光谱。高信息含量的方法及其适用性的大范围应用程序负责红外光谱学的成功。

方法的原理

红外光谱法与传统显微镜利用已经超过一个世纪的四分之一。从可见的形象,有趣的领域对象在审查可以位于(生物)和化学成分光谱方法进行了研究。该方法不需要额外的准备工作如染色或化学改性的样品。只需要调整层厚度对红外辐射穿透深度。直到现在,加强当地的分辨率,利用现场停止限制被“视野”样品的红外光束到有趣的地区。

为了确定大样本地区空间分辨率高、样品感动一步一步过去现场停止使用机动样本支持,光谱的不同区域采取一个接一个。这种传统的过程,通常称为“映射”,非常耗费时间。例如,0.5 x 0.5毫米的评估²样本地区15μm决议需要大约10 h。

这大大限制了使用传统的红外成像。尤其是对生物样品如组织或细胞,实际上是很难确保样品的条件(如温度、水化程度等)保持不变在整个时期的决心。为了解决这个问题,多元探测器用于新的红外成像技术。这些探测器的表面由探测器元素的正方形网格。这使得大型表面区域的同步测量而不是一步一步的映射。使用这种新的检测系统,它也可以提高空间分辨率衍射极限,因为不再需要停止。的技术可以同时描述的340 x 340μm领域²分辨率为2.7μm。按照传统的红外显微镜,传播,反射和衰减全反射(ATR)可测量模式。

图1所示。人体皮肤组织的红外成像的一个示例。中间面板:横断面(250 x 250μm²;15μm),测量使用力量亥伯龙神(8厘米¹分辨率,15 x,传播)。上面板:集成信号强度在CH伸展振动范围(3000 - 2800厘米¹)=脂质分布。较低的面板:集成信号强度在酰胺范围(1720 - 1480厘米¹)=蛋白质分布。

应用程序

为每一个测量大约要花两分钟时间,得到一个完整的红外吸收光谱为每个图像像素(数量=数量的探测器元素)。与活力和荧光显微镜,导致每个像点只有一个数据点,在300年和600年之间数据分图像像素,根据指定的光谱分辨率。获得的数据然后选择性地处理,信息可以显示在两个——和三维图像的形式。

例如,某些红外频率的信号强度,可分配给一个官能团,绘制在样品表面(化学映射)。红外成像已经建立了作为动物和蔬菜的调查技术组织。例如,图1显示了一个示例的成像人类皮肤。(250 x 250μm为选定的区域²),可见的横断面图像(15μm)中所示。上图像的假彩色图像强度确定碳氢键伸展振动范围(3000 - 2800厘米¹)和脂类的分布是辨认。

为了说明组织内的蛋白质分布,酰胺的信号强度范围用于检测蛋白质(1720 - 1480厘米¹)所示的示例(图1,降低面板)。组织的生化成分可以研究非破坏性的方式。因此,该方法具有巨大的潜力特别是对癌症的诊断。然而,在通常情况下,各种官能团的吸收光谱重叠阻碍相关的生化成分的光谱特性样本。在这种情况下,现代多元技术可用于数据简化。

为了说明这一点,图2显示了微分析。这样的聚苯乙烯珠组合化学中用于固相合成。虽然这些珠子已经专门在表面化学改性,视觉图像显示没有区别。珠子被从4连续步骤的合成反应。许多代表图像的光谱如图2 b点显示各种修改珠子之间的光谱差异非常小。主成分分析作为一种多元数据处理工具因此申请评估。这种方法使广泛的依赖变量转化为少数独立变量,或主成分。

图2 c所示,错误的颜色的相似性原始光谱的三个主要组件。他们提供相关的光谱信息,使区分珠子。如果三张图片组合成一个红绿蓝(RGB)形象,不同的珠子是用他们自己的特定的颜色和化学差异变得明显。

图2。红外图像的聚苯乙烯珠(8厘米¹分辨率,15 x,传播)。2:珠子看起来非常相似的可见的图像。2 b:代表红外光谱的探测器像素。2 c:相似的三个相关的原始光谱主成分;2 d: RGB图像组成的三个相关的主成分。

这些信息已经采购,审核并改编自力量提供的光学材料。欧洲杯足球竞彩

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