RAMOS CARS相干反斯托克斯拉曼光谱仪

CARS拉曼光谱仪是一种实时的、非接触式、无损的，且无需标记的成像技术。

CARS技术的优点总结如下：

1、CARS信号比自发拉曼过程强3-4个数量级，

2、适当激发功率下的视频振动成像，

3、使用皮秒激光，样本光损伤最小化，

4、CARS信号从泵浦光和斯托克斯频率发生蓝移，在任何荧光背景下都可以很容易地检测到，

5、增强空间分辨率，因为CARS信号仅从两个光束重叠（斯托克斯和泵浦光束）的焦点生成，

6、无需共焦几何的三维切片能力，

7、它不需要外源染料或标记物（任何标记都可能会严重影响样品的性质）

全球唯一的商业化CARS相干反斯托克斯拉曼光谱仪，如下图所示：

RAMOS CARS成像显微镜可对组织进行全面的多模式研究，特别是：

1、相干反斯托克斯拉曼显微镜（CARS），包括F-CARS，E-CARS和P-CARS

2、激发拉曼散射显微镜（SRS）

3、拉曼共焦成像，

4、荧光寿命成像显微镜（FLIM），包括FRET和FRAP，

5、双光子激发荧光显微镜（TPFE），

4、二次谐波成像显微镜（SHG），

7、激光反射和透射成像，

8、上转换发光，

9、SONICC成像（SONICC是一种新兴的基于手性晶体中二次谐波产生效应的晶体成像技术）

成像示例：

1. 癌症HeLa细胞的CARS / TPEF成像（图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.细菌视紫红质晶体的成像（图2）。

Figure 2. bacteriorhodopsin (BR) crystals imaging?

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

CARS的主要应用：

生物成像

疾病的医学诊断

材料科学