高光譜成像

一種超高速且一體化的可定制高光譜顯微鏡平臺，具有高空間分辨率和光譜分辨率。*集成的系統(tǒng)可快速映射VIS-NIR-SWIR光譜范圍內(nèi)的漫反射，透射率，光致發(fā)光，電致發(fā)光和熒光?；诟咄咳殖上駷V波器，IMA™比基于掃描類型光譜儀的高光譜系統(tǒng)更快，更高效。

快速成像&短時獲得大量數(shù)據(jù)

IMA系統(tǒng)配有高通量的面掃分光系統(tǒng)，相較于點(diǎn)、線掃描方式的高光譜系統(tǒng)，能夠更快地獲取數(shù)據(jù)，速度可以達(dá)到3幀/秒。數(shù)據(jù)立方體中包含了當(dāng)前視野范圍內(nèi)材料的一切光譜信息，可選擇任意波長生成單色圖，也可以選取任意一點(diǎn)抽取光譜。根據(jù)不同的研究需要，可對數(shù)據(jù)內(nèi)的任何位點(diǎn)與波長進(jìn)行篩選組合，靈活多變。

高光譜濾光器  精密布拉格光柵   波長連續(xù)可調(diào),調(diào)諧范圍橫跨數(shù)百納米   高光譜分辨率(<2nm)

unique的全局成像技術(shù)——直接對視野中的樣品進(jìn)行面掃成像。與點(diǎn)掃或線掃手段相比，面掃成像極大提升了掃描速度，在大面積樣品的掃描過程用優(yōu)勢明顯。在均勻照明系統(tǒng)地幫助下，能有效減少光源單點(diǎn)聚焦造成的樣品損傷.

材料領(lǐng)域

鈣鈦礦發(fā)光成像，載流子傳輸率計(jì)算

在以往關(guān)于鈣鈦礦的研究中，大多數(shù)都采用強(qiáng)光照射并采集小范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，往往只是定性觀察。

高光譜成像可對器件區(qū)域內(nèi)的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行量化，以實(shí)現(xiàn)光致發(fā)光(PL)和電致發(fā)光(EL)的空間成像。經(jīng)計(jì)算后，還可繪制載流子傳輸效率圖(fT)，可觀察到相當(dāng)多的區(qū)域光產(chǎn)生載流子收集效率低于60%。表明高效太陽能電池的設(shè)計(jì)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，有相當(dāng)多的區(qū)域光電轉(zhuǎn)換效率極低
碘化鉛優(yōu)化鈣鈦礦性能研究

富硒鈣鈦礦在碘化鉛的作用下發(fā)光效率提高，但max強(qiáng)峰(LG)會發(fā)生未知程度紅移，通過高光譜掃描，獲取710 nm后全部發(fā)光數(shù)據(jù)，最終確定碘化鉛使該材料在765 nm處增強(qiáng)top明顯。圖i為圖a與圖h的虛線部分疊加，能發(fā)現(xiàn)二者強(qiáng)度較高的區(qū)域明顯不重疊，可證明碘化鉛的加入提高了鈣鈦礦材料發(fā)光較弱地區(qū)的發(fā)光性能。

生物領(lǐng)域

高速篩選生物體內(nèi)塑料微粒

傳統(tǒng)拉曼和紅外光譜技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物體內(nèi)塑料顆粒(MPs)的檢測，但這需要復(fù)雜的分離過程。而采用

高光譜成像技術(shù)(HSI)，結(jié)合特定算法，可迅速分離、識別MPs。整個測試過程不超過40分鐘，樣品處理后6分鐘內(nèi)可完成HSI采集(1分鐘)和數(shù)據(jù)分析(5分鐘)。該技術(shù)對顆粒大于0.2 mm的塑料識別效果良好，檢出率和準(zhǔn)確度較高，且省略了大量消化分離步驟，減少試劑消耗，為MP的快速分析提供了一種新的方法。

細(xì)胞掃描熒光成像

單壁碳納米管(SWCNs)可在近紅外區(qū)發(fā)光成像，利用

高光譜成像技術(shù)，可同時觀察任意波長下SWCNs的單分子發(fā)光情況，使生物體內(nèi)多路熒光成像成為可能。

納米金顆粒(AuNPs)也是一種優(yōu)良的熒光材料，但AuNPs在細(xì)胞中團(tuán)聚會產(chǎn)生毒性，由于聚集會使發(fā)光紅移，故通過高光譜 成 像 檢 測 胞 中 top 強(qiáng) 峰 的 位 移 可 確 定AuNPs的毒性大小。

高光譜診斷細(xì)胞遺傳物質(zhì)含量

用特異性抗體功能化的金(Au)和銀(Ag)納米顆粒(NP)揭示了5-羧基胞嘧啶(5caC)在細(xì)胞周期不同階段的空間分布和數(shù)量，并證明了5caC是一個穩(wěn)定遺傳的表觀遺傳標(biāo)記，并可以繪制單個染色體上5caC的區(qū)域密度。高光譜暗場成像(HSDFI)能夠從非特異性聚集的納米探針中有效去除散射噪聲，從而提高單個細(xì)胞中不同胞嘧啶修飾的定量準(zhǔn)確性。HSDFI是一個多功能的平臺，用于在單細(xì)胞水平上對等離子體納米探針標(biāo)記的核靶進(jìn)行空間和光譜表征，以進(jìn)行定量表觀遺傳篩選。

高光譜用于糖尿病視網(wǎng)膜研究

采用AAV2-EPO(腺相關(guān)病毒2型介導(dǎo)的EPO)采集正常對照組N、糖尿病組D、糖尿病治療組(低劑量組E1、中劑量組E2、高劑量組E3)大鼠視網(wǎng)膜組織切片的分子高光譜圖像。利用獲得的數(shù)據(jù)模型對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。通過圖像和光譜的定性分析，證明AAV2-EPO對大鼠早期糖尿病視網(wǎng)膜病變有一定療效。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，中等劑量的AAV2-EPO有效地減少視網(wǎng)膜外核層神經(jīng)細(xì)胞凋亡，對DR有一定的療效，因此

高光譜成像系統(tǒng)可以幫助研究人員探索DR的發(fā)病機(jī)制、致盲原因和藥物開發(fā)。



高光譜用于癌細(xì)胞診斷

HSI被用于從正常人成纖維細(xì)胞及其端粒酶永生化和SV40轉(zhuǎn)化的衍生物獲得高光譜。作者能夠在液基巴氏(Pap)測試載玻片上區(qū)分正常和癌前(低分級[LG]和高分級[HG])宮頸細(xì)胞和鱗狀細(xì)胞癌(SCC)。HSI可用于預(yù)篩選液基巴氏試驗(yàn)載玻片，以提高巴氏試驗(yàn)診斷的效率，降低宮頸癌的死亡率，同時降低醫(yī)療保健成本。

高光譜用于外泌體快速分析

高通量和無標(biāo)記的外泌體(EV)微陣列技術(shù)，通過同時表征一組EV膜蛋白來區(qū)分EV。EsupplV微陣列平臺由印刷在光子晶體生物傳感器上的抗體陣列和顯微

高光譜成像技術(shù)組成，可以快速評估EV膜蛋白與其相應(yīng)抗體的結(jié)合情況。EV微陣列檢測只需要2 μL樣品體積，檢測時間少于2小時。EV微陣列檢測不僅通過定量巨噬細(xì)胞衍生的EV攜帶的7種膜蛋白，而且通過區(qū)分三種巨噬細(xì)胞表型分泌的EV而得到驗(yàn)證。特別地，EV微陣列技術(shù)可以產(chǎn)生目標(biāo)EV的分子指紋，該分子指紋可以用于識別EV的親代細(xì)胞。


拉曼光譜定性分析細(xì)胞代謝物

在癌癥組織中脂質(zhì)代謝十分紊亂，在亞微米尺度上定量識別代謝物的手段非常必要。使用高光譜受激拉曼散射(SRS)顯微鏡可定性分析癌變肝組織的脂質(zhì)代謝產(chǎn)物的空間分布。由圖可知，大量飽和脂肪堆積在癌癥肝組織中。

進(jìn)一步的質(zhì)譜分析證實(shí)了高濃度的飽和脂肪的確分布于肝癌組織。異常積累的飽和脂肪可能有很大潛力成為肝癌的代謝生物標(biāo)志物。

結(jié)合算法定位特征峰重疊物質(zhì)

一些特定情況下，某些物質(zhì)的特征峰可能出現(xiàn)重疊，嚴(yán)重影響識別的準(zhǔn)確度。

在高光譜受激拉曼損耗(SRL)成像的基礎(chǔ)上，采用多元分辨算法(MCR)對SRL圖像進(jìn)行分析，重建各組分的定量濃度圖像。通過該方法，可對二甲亞砜水溶液及脂肪顆?；旌衔镞M(jìn)行清晰的雙色成像。這表明，高光譜SRL顯微鏡強(qiáng)大的重疊光譜拆分能力在復(fù)雜生物分子定量成像方面具有巨大的潛力。