Raman Spectroscopy: Комбинационное рассеяние в тканях головного мозга

1. Raman Spectroscopy: Комбинационное рассеяние в тканях головного мозга Выполнил: студент 204-й группы Колесов Поликарп. Цель работы – это ответить на вопрос: “Что такое Рамановское рассеяние и как измерить активность нейронов с его помощью в мозге?”

2. Raman Spectroscopy: Обзор • Колебательная спектроскопия • Комплементарная селекция • Примеры из реальной жизни - Minimal sample preparation (gas, liquid, solid) - Compatible with wet samples and normal ambient - Achilles Heal is sample fluorescence

3. Raman Spectroscopy: Общее • IR и Рамановская линия полезны для нанесения отпечатков • Из симметрии видно, что здесь Raman, а что - IR

4. Raman Spectroscopy: Общее • Характерные колебательные энергии

5. Raman Spectroscopy: Классическая трактовка • Количество пиков на степень свободы DoF = 3N - 6 (bent) or 3N - 5 (linear) for N atoms • Энергия гармонического осциллятора • Правила симметрии Rule of thumb: symmetric=Raman active, asymmetric=IR active CO2 H2O Raman: 1335 cm–1 Raman + IR: 3657 cm–1 IR: 2349 cm–1 Raman + IR: 3756 cm–1 IR: 667 cm–1 Raman + IR: 1594 cm–1

6. Главные оптические переходы: Поглощение, Рассеяние, and Флюоресценция 2nd Electronic Excited State 25,000 Impurity 1st Electronic Excited State Elastic Scattering (Raleigh) Excitation Energy, s (cm–1) s semit fluorescence s semit semit fluorescence 4,000 Vib. states Electronic Ground State s 0 IR UV/Vis Fluorescence

7. Продолжение 2nd Electronic Excited State 25,000 1st Electronic Excited State Stokes Anti-Stokes Excitation Energy, s (cm–1) s semit 4,000 Vib. states Electronic Ground State s ±∆s ∆s Raman ∆s=semit–s Resonance Raman ∆s=semit–s 0 IR s

8. Комбинационное рассеяние: At NTUF, достигнутая от лазера Near IR 785 nm Visible 514 nm Intensity Stokes Anti-Stokes Stokes Anti-Stokes –∆s +∆s –∆s +∆s 11,000 13,000 15,000 17,000 19,000 21,000 Excitation Energy, s (cm–1)

9. Poly (diallyl phthalate) lex = 514.5 nm Without Bleaching Raman Intensity After 2 hours Bleaching 1000 2000 3000 Raman Shift (cm-1) Соответствие с флуоресценцией

10. Raman Spectroscopy: Вывод • Рамановское рассеяние подобна колебательной энергии сродни IR - Полезна для отпечатывания, зондирование молекулярных систем • Основана на рассеянии, а не на передаче или отражении • Не требует тщательны подготовок ни на жидкости, ни на газы, ни на тв.тела • Всегда использует анти-стоксову компоненту из-за устойчивости • Нужно выбрать энергию возбуждения • 785 nm: флуоресценция менее возможна, слабая линия. • 514 nm:флуоресценция более вероятна, яркая линия.

11. Спасибо за внимание!!!!