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RAMOS CARS相干反斯托克斯拉曼光譜儀

CARS拉曼光譜儀是一種實時的、非接觸式、無損的，且無需標記的成像技術。

CARS技術的優點總結如下：

1、CARS信號比自發拉曼過程強3-4個數量級，

2、適當激發功率下的視頻振動成像，

3、使用皮秒激光，樣本光損傷*小化，

4、CARS信號從泵浦光和斯托克斯頻率發生藍移，在任何熒光背景下都可以很容易地檢測到，

5、增強空間分辨率，因為CARS信號僅從兩個光束重疊（斯托克斯和泵浦光束）的焦點生成，

6、無需共焦幾何的三維切片能力，

7、它不需要外源染料或標記物（任何標記都可能會嚴重影響樣品的性質）

全球**的商業化CARS相干反斯托克斯拉曼光譜儀，如下圖所示：

RAMOS CARS成像顯微鏡可對組織進行全面的多模式研究，特別是：

1、相干反斯托克斯拉曼顯微鏡（CARS），包括F-CARS，E-CARS和P-CARS

2、激發拉曼散射顯微鏡（SRS）

3、拉曼共焦成像，

4、熒光壽命成像顯微鏡（FLIM），包括FRET和FRAP，

5、雙光子激發熒光顯微鏡（TPFE），

4、二次諧波成像顯微鏡（SHG），

7、激光反射和透射成像，

8、上轉換發光，

9、SONICC成像（SONICC是一種新興的基于手性晶體中二次諧波產生效應的晶體成像技術）

成像示例：

1. 癌癥HeLa細胞的CARS / TPEF成像（圖1）。

Figure 1. HeLa cells imaging. Ptoteins (blue color) and lipids (grey color) have been observed in the CARS mode at their characteristic vibrations of 2930 cm-1 and 2840 cm-1， respectively. Nucleic acids， strained by acridine orange， have been acquired in the red (Ribonucleic acid， RNA) and green (DNA) fluorescence channels in TPEF mode.

(Courtesy of A.Kachynski， A. Kuzmin， and P. N. Prasad， The State University of New York at Buffalo)

2.細菌視紫紅質晶體的成像（圖2）。

Figure 2. bacteriorhodopsin (BR) crystals imaging?

(Arzumanyan， Grigory M. J. Am. Chem. Soc.， 2016， 138 (41)， p. 13457)

CARS的主要應用：

生物成像

疾病的醫學診斷

材料科學