Раманівська мікроспектроскопія та КАРС-мікроскопія для біологічних застосувань - Наука,
Методом КАРС отримано цифрові зображення розподілу ліпідів у клітині. Як зразок використовувалися людські ракові Mia-PaCa pancriatic клітини. На прикладі F-САRS зображення ТЕ мозкових клітин проілюстровано можливість застосування Раманівських міток для підвищення селективності зображення.
Прогрес клітинної біології та медицини пов'язаний з методами та обладнанням, що дозволяють проводити безконтактний структурний аналіз біологічних зразків та процесів у них з високою роздільною здатністю та в реальному часі. Оптична лазерна мікроскопія має незаперечні переваги і успішно доповнює фізико-хімічні, радіаційні, електронно-променеві методи аналізу. Конфокальна флуоресцентна лазерна мікроскопія у поєднанні з досягненнями в нанофотоніці та синтезі флуоресцентних міток, що селективно взаємодіють з компонентами клітини, дозволяє вивчати склад та структурні перетворення клітини. Для нефлуоресцирующих зразків або біологічно не сумісних з впроваджуваними флуоресцентними мітками в силу їх токсичності, або схильних до сильного фотовицвітання флуорофорів як контрастного механізму формування сигналу можуть бути використані молекулярні коливальні властивості, що входять до складу біологічних об'єктів органічних сполук.
Рис.1 Діаграма процесу КАРС: νp – частота світла хвилі накачування E(νp), νs – частота світла Стоксової компоненти Раманівського розсіювання E(νs), коливального резонансу νvib, νas – частота світла анти-Стоксової компоненти E(νas) на коливанні νvib
До перспективних напрямів оптичного аналізу біологічних об'єктів на клітинному рівні, заснованих на характерних коливальних резонансах, відносяться Раманівська мікроспектроскопія, мікроскопія Спонтанногороманівського розсіювання (СРР) та Когерентного анти-стоксового романівського розсіювання (КАРС). На відміну від СРР з властивими йому обмеженнями внаслідок слабкості сигналу і великої величини автофлуоресцентного фону, карс-відгук середовища нелінійно залежить від потужності збуджуючого сигналу і, як мінімум, на п'ять порядків перевищує сигнал СРР.