Sensing local nano-environment with coherent Raman microspectroscopy

使用相干拉曼显微光谱检测局部纳米环境

基本信息

项目摘要

ABSTRACT This exploratory research proposal which aims to investigate a novel approach for interrogating local nano- environments within a living cell by improving the detection sensitivity of coherent Raman microspectroscopy as applied to live-cell imaging. The proposed new approach overcomes the existing shortcomings of coherent Raman spectroscopy. It provides an exquisite tool of microscopic chemically specific imaging with greatly improved sensitivity of detection and exceptional sensitivity to the local nano-environment. The central hypothesis is that vibrational coherence excited by two broadband pulses is sensitive to the local environment and can be precisely measured by interrogating this coherence using a third pulse at a variable time delay. By choosing a molecular vibration with a relatively narrow spectral line that corresponds to a long relaxation time, and measuring time-delayed response, background signal can be substantially reduced at long delay times of the probe pulse. This adjustment makes low-concentration measurements possible. The overall research goal of the proposed program is to validate this hypothesis by demonstrating sensitivity of coherent Raman microspectroscopy to a local nano-environment and by improving the detection sensitivity of Raman spectroscopy. The specific aims of the proposed activities are focused on constructing a prototype of a microscope and exploring its capabilities using both in vitro and in vivo systems. The proposed research program is expected to deliver a novel and label-free optical imaging modality with enhanced sensitivity and specificity that is suitable for live-cell imaging.
抽象的 这项探索性研究建议旨在研究一种新型方法,以询问当地纳米纳米 - 通过提高相干拉曼微光谱的检测灵敏度,活细胞内的环境 适用于活细胞成像。提出的新方法克服了连贯的现有缺点 拉曼光谱法。它提供了一种精美的微观化学特定成像工具 提高了检测的灵敏度和对局部纳米环境的敏感性。中央 假设是,通过两个宽带脉冲激发的振动连贯性对局部环境敏感 并且可以通过在可变的时间延迟下使用第三个脉冲询问这种连贯性来精确衡量。经过 选择具有相对狭窄的光谱线的分子振动,该光谱线对应于较长的松弛时间 并测量时间延迟的响应,可以在长时间延迟时间大大减少背景信号 探针脉冲。这种调整使低浓度的测量成为可能。总体研究目标 拟议的计划的是通过证明相干拉曼的敏感性来验证这一假设 微光谱对局部纳米环境,并通过提高拉曼的检测灵敏度 光谱法。拟议活动的具体目的是构建一个原型 显微镜并使用体外和体内系统探索其功能。拟议的研究 预计计划将提供一种新颖且无标签的光学成像方式,并具有增强的灵敏度和 适合活细胞成像的特异性。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Spatial multiplexing for robust optical vortex transmission with optical nonlinearity.
空间复用可实现具有光学非线性的鲁棒光学涡旋传输。
  • DOI:
    10.1364/oe.500765
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Fan,Weiru;Chen,Tianrun;Tang,Xiaobin;Xu,Xingqi;Yuan,Luqi;Yakovlev,VladislavV;Zhu,Shi-Yao;Wang,Da-Wei;Zhang,Delong
  • 通讯作者:
    Zhang,Delong
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Vladislav V. Yakovlev其他文献

How to drive CARS in reverse
如何倒车行驶汽车
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    B. Hokr;Gary D. Noojin;Georgi I. Petrov;Hope T. Beier;Robert J. Thomas;Benjamin A. Rockwell;Vladislav V. Yakovlev
  • 通讯作者:
    Vladislav V. Yakovlev
Investigating chemotherapy effects on peripheral nerve elasticity
研究化疗对周围神经弹性的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Vsevolod Cheburkanov;Junwei Du;Mikhail Y. Berezin;Vladislav V. Yakovlev
  • 通讯作者:
    Vladislav V. Yakovlev
Towards high-accuracy noninvasive ocular melanoma imaging and prognostics
迈向高精度非侵入性眼部黑色素瘤成像和预后
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Vsevolod Cheburkanov;Vladislav V. Yakovlev
  • 通讯作者:
    Vladislav V. Yakovlev
Controlling quasi-parametric amplifications: From multiple PT-symmetry phase transitions to non-Hermitian sensing
控制准参数放大:从多个 PT 对称相变到非厄米传感
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Xiaoxiong Wu;Kai Bai;Penghong Yu;Zhaohui Dong;Yanyan He;Jingui Ma;Vladislav V. Yakovlev;Meng Xiao;Xianfeng Chen;Luqi Yuan
  • 通讯作者:
    Luqi Yuan

Vladislav V. Yakovlev的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Vladislav V. Yakovlev', 18)}}的其他基金

Sensing local nano-environment with coherent Raman microspectroscopy
使用相干拉曼显微光谱检测局部纳米环境
  • 批准号:
    10218816
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
Brillouin Microscope for Biomedical Research
用于生物医学研究的布里渊显微镜
  • 批准号:
    10015304
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
Brillouin Microscope for Biomedical Research
用于生物医学研究的布里渊显微镜
  • 批准号:
    10239059
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
High-throughput vibrational cytometry
高通量振动细胞术
  • 批准号:
    7876089
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
High-throughput vibrational cytometry
高通量振动细胞术
  • 批准号:
    8467914
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
Time-gated confocal Raman microscope
时间选通共焦拉曼显微镜
  • 批准号:
    7587294
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
Time-gated confocal Raman microscope
时间选通共焦拉曼显微镜
  • 批准号:
    7454090
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
REAL-TIME MICROSCOPIC IMAGING OF MEMBRANE POTENTIAL
膜电位的实时显微成像
  • 批准号:
    6364640
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
REAL-TIME MICROSCOPIC IMAGING OF FAST MEMBRANE POTENTIA
快速膜电位的实时显微成像
  • 批准号:
    6530140
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
SHORT PULSE LASER TISSUE ABLATION
短脉冲激光组织消融
  • 批准号:
    6030105
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:

相似国自然基金

免疫层析生化反应过程建模、优化控制与分析及在海洋生物毒素定量检测中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
厌氧消化中多相非牛顿流体流动、传热与生化反应动力学的耦合机理研究
  • 批准号:
    51878318
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
生物质光生化反应器内传递及转化过程的非平衡热力学研究
  • 批准号:
    51706063
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
生物膜法煤矿瓦斯治理微通道反应器内多相流动及传输特性
  • 批准号:
    51406227
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
光生物反应器内流动、辐射和光生化反应协同机理的研究
  • 批准号:
    21376254
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Tau protein proteolysis signaling in Alzheimer's disease
阿尔茨海默病中的 Tau 蛋白水解信号
  • 批准号:
    10728202
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
Actions of spiropyrimidinetriones against bacterial type II topoisomerases
螺嘧啶三酮对细菌 II 型拓扑异构酶的作用
  • 批准号:
    10750473
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
Generalized fluctuation test for deciphering phenotypic switching within cell populations
破译细胞群内表型转换的广义波动测试
  • 批准号:
    10552300
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
Metabolomic Profiling to Identify Candidate Biomarker Profiles and Molecular Endotypes for Osteoarthritis
通过代谢组学分析来鉴定骨关节炎的候选生物标志物谱和分子内型
  • 批准号:
    10737184
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
Posttranslational Neoantigens in Autoimmunity and Metabolism in T1D
翻译后新抗原在 T1D 自身免疫和代谢中的作用
  • 批准号:
    10588351
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 21.82万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了