単一Leishmania寄生虫の圧縮AFM-IRハイパースペクトルナノイメージング【JST・京大機械翻訳】

Hornemann A.; Marschall M.; Metzner S.; Patoka P.; Cortes S.; Wuebbeler G.; Hoehl A.; Ruehl E.; Kaestner B.; Elster C.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202218463160945 整理番号：22P0344893

単一Leishmania寄生虫の圧縮AFM-IRハイパースペクトルナノイメージング【JST・京大機械翻訳】

Compressed AFM-IR hyperspectral nanoimaging of single Leishmania parasites

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発行年： 2022年05月04日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年05月04日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

赤外ハイパースペクトルイメージングは,材料およびライフサイエンスの分野での強力なアプローチである。しかし,最新のサブ回折ナノイメージングへの拡張は,固有の逐次方式によってデータを取得するので,まだ高度に非効率な技術のままである。ここでは,効率的なハイパースペクトル赤外ナノイメージングのために,原子間力顕微鏡ベースの赤外分光法(AFM-IR)のサブ回折スキームへの低ランクマトリックス再構成の数学的技術を紹介した。その適用可能性を実証するために,生物学的重要性の現実的標的としてトリパノソーマイド単細胞寄生虫Leishmania種を選択した。1300から1900cm ̄-1のスペクトル範囲をカバーする中赤外スペクトル指紋ウィンドウを選択し,220nmのステップ幅を単一寄生虫のナノイメージングに適用した。階層的クラスタ分析(HCA)のような多変量統計アプローチを用いて,化学的に異なる空間位置を抽出した。続いて,134(x)×50(y)×148(スペクトル)AFM-IR測定の元の収集データキューブから5%のみをランダムに選択し,低ランクマトリックス回復により全データセットを再構成した。完全なデータと再構成されたデータキューブの間のクラスタ領域における一致を示すことによって,この技術を評価した。14時間以上の対応する測定時間は1時間以下に短縮できると結論した。これらの知見は,ナノおよびバイオ材料を含む学術的および工業的設定におけるハイパースペクトルナノイメージングの実用可能性を著しく高めることができる。【JST・京大機械翻訳】

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光学的測定とその装置一般 , 図形・画像処理一般

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