Imagen espectroscópica Raman estimulada por huellas dactilares en microsegundos mediante sintonización ultrarrápida y aprendizaje espacial-espectral

La imagen vibracional sin etiquetas mediante dispersión Raman estimulada (SRS) proporciona una visión sin precedentes sobre las distribuciones químicas en tiempo real. Específicamente, la SRS en la región de huellas dactilares (400-1800 cm-1) puede resolver múltiples químicos en un bioentorno complejo. Sin embargo, debido a las débiles secciones transversales Raman intrínsecas y la falta de esquemas de adquisición espectral ultrarrápida con alta fidelidad espectral, la SRS en la región de huellas dactilares no es viable para estudiar células vivas o muestras de tejido a gran escala. Aquí, informamos sobre una plataforma de SRS espectroscópica de huellas dactilares que adquiere un espectro SRS sin distorsiones a una resolución espectral de 10 cm-1 en 20 µs utilizando un escáner de polígono. Mientras tanto, mejoramos significativamente la relación señal-ruido empleando una red de aprendizaje residual espacial-espectral, alcanzando un nivel comparable al de 100 veces de integración. En conjunto, nuestro sistema permite la imagen espectroscópica vibracional de alta velocidad de múltiples biomoléculas en muestras que van desde un solo microbio vivo hasta un corte de tejido.