纸上的真菌色素:链格孢属菌种的拉曼和量子化学研究。Victor V. Volkov 和 Carole C. Perry* 诺丁汉特伦特大学科学技术学院跨学科生物医学研究中心,克利夫顿巷,诺丁汉 NG11 8NS,英国。摘要为了加深对影响图书馆、博物馆和档案馆的文化遗产的真菌分子生物化学的了解,我们研究了拉曼光谱在识别纸上真菌有色发色团组成的诊断能力。在本研究中,我们探索了共振拉曼在区分高湿度下在纸上生长的真菌丝中的发色团的诊断能力,重点是表征链格孢属菌种的发色团。为了促进分子分析,我们对在紫外-可见光谱范围内具有光吸收的代表性代谢物进行了量子化学计算。通过理论与实验的比较,我们发现,在成熟的菌丝丝中存在 fonsecin、erythroglaucin 和 aurasperone 类型的发色团,而 β-胡萝卜素在纸面上的酵母沉积物中占主导地位。成熟丝的共振拉曼光谱表明,比 β-胡萝卜素更长的胡萝卜素对光谱特征的贡献更大。利用微观分辨率,我们在丝从酵母沉积物开始的空间区域中区分了丰富的拉曼特征集,这些特征集被归因于木质素、flavoglaucin、核黄素、cycloleucomelon(e) 和 asperyellone 分子成分。在这些区域中,丝的微结构刺激了成熟三维支架的发育,拉曼共振的多样性证实了发育结构具有丰富的生物化学性质。这里介绍的特征真菌发色团和代谢物的光学和光谱响应计算库对于理解真菌对各种纸制品(包括书籍、版画、素描、水彩画、雕刻甚至雕塑)的影响以及设计基于真菌菌丝垫的下一代材料至关重要。 关键词 拉曼、显微镜、真菌、纸、光学、密度泛函理论 引言 真菌界早期 [1] 的专业化归因于原真菌细胞在概念上依赖可渗透壁的生物学来提供快速分子运输和外部消化食物。后者在我们的生活中对真菌起着至关重要的作用:在工业和文化中。如果说系统地使用真菌作为生产剂的理念自直观的古代发酵以来一直发展缓慢,直到 19 世纪末设计出第一种草酸生产的药物化学方案 [2],那么,人们直到最近几十年才开始意识到真菌作为我们日常生活中的积极参与者,无论是作为病原体,还是作为共生体,或者作为一种冷漠竞争的生命力,只有在了解这些生物组成了自己的王国之后,我们才能理解它们之间的区别 [3]。真菌对人类文化有着巨大的影响,这里我们讨论的是保存在纸质文物中的遗产。纸是一种由纤维素纤维制成的片状材料。在过去的两千年里,纸张是日常使用中信息存储和传输的主要“载体”,取代了蜡和粘土板、桦树皮和皮革羊皮纸。作为一种由多糖链构成的吸湿性有机材料,纸可能是许多微生物的营养来源。真菌是导致纸张降解的主要菌群 [4 ]。它们是图书馆、档案馆和博物馆中书面和印刷遗产的主要威胁 [5 ]。各种曲霉菌、镰刀菌、木霉菌、漆霉和青霉菌都能在纸上有效生长,并引起纸张基质的化学改变。
尽管可以用卢瑟福背散射光谱法 (RBS) 和 X 射线衍射 (XRD) 高精度地测量材料成分和应变,但这些技术非常耗时,并且提供的信息是样品相对较大区域的平均信息,远大于典型的设备尺寸。这使得它们不适合表征亚微米级的成分和应变变化,这种变化发生在例如选择性半导体生长过程中或结构化之后。透射电子显微镜 (TEM) 结合能量色散 X 射线光谱法 (EDXS) 或电子纳米衍射可以提供具有纳米级分辨率的成分和晶格信息,但是这些技术需要破坏被分析的样品。相反,微拉曼光谱可以提供亚微米分辨率和高速,并且是非破坏性的。因此,微拉曼光谱可以成为研究 Si x Ge 1 − x − y Sn y 层中材料成分和应变的有效工具。为了通过拉曼光谱测量成分和应变,必须推导出拉曼光谱峰位置与材料成分以及应变之间的经验关系。之前对 Si x Ge 1 − x − y Sn y 合金拉曼位移的研究
摘要:我们进行了广泛的理论和实验研究,以确定短周期 GaN/AlN 超晶格 (SL) 中 GaN 和 AlN 层之间的界面相互扩散对拉曼光谱的影响。通过从头算和随机元等位移模型框架,模拟了具有尖锐界面和不同界面扩散程度的 SL 的拉曼光谱。通过对 PA MBE 和 MOVPE 生长 SL 的理论计算结果与实验数据的比较,表明与 A 1 (LO) 限制声子相关的能带对界面扩散程度非常敏感。结果获得了 A 1 (LO) 限制声子范围内的拉曼光谱与 SL 中界面质量之间的相关性。这为使用拉曼光谱分析短周期 GaN/AlN SL 的结构特征开辟了新的可能性。
01 获得由 MHRD/UGC 认可且具备 NET/GATE 资格的任何学院/大学颁发的数学一级硕士学位,研究生和研究生水平;或者获得由 MHRD/UGC 认可且具备 NET/GATE 资格的任何学院/大学颁发的数学和计算机科学一级硕士学位,研究生和研究生水平
在本文中,我们提出了一个自动细胞计数框架,用于刺激拉曼散布(SRS)图像,该框架可以帮助肿瘤组织特征分析,癌症诊断和手术计划过程。SRS显微镜通过绘制新鲜标本的脂质和蛋白质并进行了快速披露具有高分辨率的肿瘤的基本诊断标志,从而促进了肿瘤诊断和手术。然而,由于细胞和tis-sue的对比度有限,以及组织形态和生化组成的异质性,从无标记的SRS图像计数一直在挑战。为此,通过修改和应用U-NET(一种使用少量训练样本的有效的医学图像语义分割模型),提出了一种基于学习的细胞计数方案。还实施了距离变换和流域分割算法以产生细胞实例分割和细胞计数结果。通过对真实人脑肿瘤标本的SRS图像进行计数,在曲线下(AUC)的面积> 98%获得了有希望的细胞计数结果,而R = 0.97,就SRS和Hemoxoxylin和eosin(H&E)的组织学图像之间的细胞计数相关性而言。所提出的细胞计数方案说明了自动实时自动进行细胞计数的可能性和潜力,并鼓励研究将深度学习技术应用于生物医学和病理图像分析。
摘要:拉曼光谱法已成为一种流行的分析工具,因为它能够进行非破坏性探测并提供材料的指纹信息。拉曼光谱领域的进步和应用范围的扩大保证了在正规教育课程中引入该主题。在教育课程中引入拉曼光谱分析有助于学生学习光谱基础知识。此外,组件熟悉和制造培训将帮助学生发展自己的方法来制造和定制用于特定应用的仪器。虽然许多拉曼光谱仪都可以在市场上买到,但高昂的成本使大多数学术机构都买不起。在此,我们描述了一种简单且经济有效的方法来制作一个完全集成的便携式拉曼光谱仪,并解释了一些可以在课堂上使用制造的设备进行的简单实验。关键词:研究生教育/研究、分析化学、演示、物理化学、实验室设备/仪器、定性分析、定量分析、拉曼光谱、光谱学■ 简介
1医学生物技术与转化医学系,degli Studi di Milano大学,20122年意大利米兰2个肿瘤神经外科手术单位,Humanitas临床和研究中心 - IRCCS,20089年,意大利Rozzano,意大利; tommaso.sciortino@unimi.it(T.S.); marco.conti@unimi.it(m.c.n.); lorenzo.gay@unimi.it(l.g。); marco.rossi2@unimi.it(M.R.); lorenzo.bello@unimi.it(l.b。)3肿瘤学系,degli Studi di Milano大学,20122年意大利米兰4号米拉诺4 Hamlyn机器人手术中心,全球卫生创新研究所,伦敦帝国伦敦帝国学院,伦敦伦敦SW7 SW7 2AZ,英国; r.secoli@imperial.ac.uk 5电子,信息和生物工程部,Politecnico di Milano,Piazza Leonardo da Vinci 32,20133年,意大利米拉诺; ester.damico@mail.polimi.it(e.d.); elena.demomi@polimi.it(E.D.M.)6 Biorobotics Institute and Ai卓越的AI,Scuola Superiore Sant'anna,Piazza Martiri Della Liberta'33,56127 Pisa,意大利Pisa; s.moccia@staff.univpm.t。 bethania.fernandes@humanitas.it *通信:marco.riva@unimi.it†这些作者为这项工作做出了同样的贡献。
图4:TL 2 O/pts的电子带结构分别为(w/o)SOC和(b)具有(w/)soc的(b)。(c)缩放价带区域定义了发电的rashba-Energy e r和动量k 0。(d)对应于虚线的黑线(E = - 0。30 eV)在(c)中。
含量和低成本的半导体,例如磷化锌(Zn 3 p 2),是下一代光伏应用的有希望的候选者。但是,有利于缺陷形成和可控掺杂的市售基材的合成是限制设备性能的挑战性缺点。更好地评估相关特性,例如结构,晶体质量和缺陷,将允许更快地进步Zn 3 P 2,从这个意义上讲,拉曼光谱可以发挥不可估量的作用。为了提供Zn 3 p 2的完整拉曼光谱参考,这项工作从实验和理论的角度来看,对四侧结构的Zn 3 P 2(空间组P 4 2 / NMC)纳米线的振动特性进行了全面分析。低温高分辨率的拉曼极化测量已在单晶纳米线上进行。不同的极化构型允许选择性增强1G,B 1G和E G拉曼模式,而从互补的不偏度拉曼测量中鉴定出B 2G模式。与洛伦兹曲线的所有拉曼光谱同时进行反向卷积允许鉴定33个峰,这些峰已在39个理论上预测的特定元素中分配给了34个(8 a 1g + 9 b 1g + 3 b 2g + 14 e g)。实验结果与基于密度功能理论的第一原理计算所计算的振动频率非常吻合。在声子分散图中观察到了三个独立的区域:(i)低频区域(<210 cm-1),该区域由Zn相关振动,(ii)中间区域(210 - 225 cm-1)主导,该区域(210 - 225 cm-1)代表真正的声子隙,无观察到的振动,(III)高频区域(III)高频率(III)primitation frirications(> 225 cm-cm-1)。振动模式的分析表明,非脱位模式主要涉及沿长晶体轴(C轴)的原子运动,而退化模式主要对应于平面振动,垂直于长C轴。这些结果为识别四方Zn 3 p 2相提供了详细的参考,可用于构建基于拉曼的方法,用于有效筛选散装材料和膜,这可能包含结构性不均匀性。
今年春季,许多研究人员只能访问其实验室,这当然使得继续像往常一样继续进行测量很具有挑战性。我们看到,许多科学家在这几个月中专注于数据分析,并从我们的软件套件的广泛功能中,尤其是从我们的特殊家庭办公室许可证中获利。但是,即使在家庭办公室花费的时间增加了,实验室的实验研究也在继续。符合这些发展,WITEC于4月推出了新一代Alpha300 Apyron。这种完全自动的共聚焦拉曼显微镜可以进行自我对准和自我校准,以优化可重复性和性能。另一个优点是可以完全远程控制它,只有样本的放置需要物理相互作用。因此,即使是家庭办公室的衡量标准也是可能的。