Dark-field spectroscopic imaging microscope
개요
인포커스 λ DS 암시야 분광 이미징 현미경은 암시야 현미경과 초분광 이미징 기능을 결합한 획기적인 장비입니다. 이 현미경을 통해 금속 나노입자의 분포를 관찰하고 산란 및 형광 스펙트럼을 분석할 수 있어 플라즈몬 바이오센서 연구 개발과 같은 분야에서 매우 중요한 역할을 합니다.
그림 1은 암시야 현미경의 광학 시스템을 보여줍니다. 링 조리개와 링 거울을 이용하여 링 모양의 백색 LED 광으로 시료를 대각선 방향으로 비춥니다. 이를 통해 관찰 시 배경광을 제거하고 평평한 기판 위의 나노입자 및 나노구조를 관찰할 수 있습니다.
선 검출 기능을 갖춘 초고속 암시야 분광 이미징
InFocus λ DS의 주요 특징은 초고속 고해상도 암시야 분광 이미징을 수행할 수 있다는 점입니다. 예를 들어, 암시야 현미경으로 금속 나노입자의 분포를 관찰할 때 관심 영역을 선택하여 분광 이미징을 수행함으로써 표면 플라즈몬 증강 산란광(SEL) 및 표면 플라즈몬 여기 증강 형광(SPEEF)과 같은 광학적 반응을 스펙트럼으로 분석할 수 있습니다.
그림 2는 선 검출을 이용한 암시야 분광 이미징의 메커니즘을 보여줍니다. 분광기의 슬릿 방향은 공간 정보로 사용되어 지정된 측정 영역의 단일 X축 분광 측정(선 검출)을 수행합니다. 256 x 1024 픽셀의 전기 냉각식 CCD는 공간 및 분광 방향 모두에서 많은 양의 데이터를 획득할 수 있도록 합니다.
직관적인 소프트웨어 및 입자 분석 기능
암시야 현미경 이미지에서 관심 영역을 클릭하면 해당 위치의 스펙트럼 정보를 볼 수 있습니다. 점, 선, 사각형, 타원 등 네 가지 ROI(관심 영역) 선택 모드를 사용하여 불필요한 영역을 포함하지 않고 노이즈 성분을 최대한 배제한 스펙트럼을 표시할 수 있습니다.
스펙트럼의 각 밴드에 의사 색상을 지정하고 강도 분포를 시각화할 수도 있습니다. 선택한 밴드의 평균 강도 분포를 표시하는 것 외에도 코벨 방법을 사용하여 피크 면적 강도를 표시하는 등 다양한 모드를 사용할 수 있습니다.
또한 임계값을 적용하여 나노입자를 감지하고, 입자 수를 세고 번호를 매기며, 각 입자에 대한 평균 스펙트럼 데이터를 자동으로 추출하여 이러한 정보를 목록으로 표시하는 '입자 분석 기능'도 갖추고 있습니다.
또한, 이 시스템은 사용자의 데이터 분석 목표에 맞춰 다른 특수 기능을 개발할 수 있을 만큼 유연합니다.
Application
고분자 코팅된 은 나노입자의 플라즈몬 증강 산란 및 형광에 대한 암시야 분광학 연구
금속 나노입자를 이용한 플라즈몬 바이오센서 연구 개발에서 나노구조 관찰을 위한 암시야 현미경과 광학적 반응 조사를 위한 분광학은 필수적이다. 본 연구에서는 암시야 분광 이미징 현미경을 이용하여 은 나노입자의 표면 플라즈몬 증강 산란 및 형광에 초점을 맞춘 암시야 분광 분석 사례를 제시한다.
사용자 인터뷰
야노 타카아키 교수, 도쿠시마 대학 포스트 LED 광자학 연구소 (2022년 개발 및 제출)
야노 박사 연구실이 보유한 현미경 및 기타 장비를 이용하여 암시야 현미경을 개발하였다.
(일본어)
Document
“고안정성 고분자 코팅을 적용한 은 나노입자를 이용한 효율적인 플라즈몬 형광 증강”
Ryo Kato, Mitsuhiro Uesugi, Yoshie Komatsu, Fusatoshi Okamoto, Takuo Tanaka, Fumihisa Kitawaki 및 Taka-aki Yano
ACS Omega 2022, 7, 5, 4286-4292