Le système de test de fluorescence hyperspectrale est un outil d'analyse avancé largement utilisé dans la surveillance de l'environnement, la biomédecine, la science des matériaux et d'autres domaines. Il combine des techniques d'imagerie hyperspectrale et de spectroscopie de fluorescence qui peuvent fournir des informations sur la composition chimique, la concentration et la distribution spatiale d'un échantillon. Voici quelques méthodes d'analyse pour certains des systèmes de test de fluorescence hyperspectrale courants.
I. préparation expérimentale
Préparation des échantillons
Sélection des échantillons: les échantillons appropriés, tels que les tissus végétaux, les cellules, les produits chimiques, etc., sont sélectionnés en fonction de l'objectif de l'étude.
Manipulation de l'échantillon: dans certains cas, un prétraitement de l'échantillon est nécessaire, comme l'extraction de composants spécifiques ou la préparation de flocons, pour améliorer l'intensité et la clarté du signal de fluorescence.
Calibration des équipements
Calibration de la source lumineuse: Calibration avec des matériaux fluorescents standard, assurant la stabilité et la cohérence de la source lumineuse.
Calibrage du spectromètre: calibrez régulièrement le spectromètre avec une source spectrale standard pour assurer la précision des données.
II. Méthodes d’analyse
Imagerie hyperspectrale
Acquisition d'images: les informations sur la réflexion et la fluorescence de l'échantillon à différentes longueurs d'onde sont acquises par une caméra hyperspectrale pour former un cube de données hyperspectrales (hypercube).
Pré - traitement des données: débruitage, correction de fond et traitement normalisé des données hyperspectrales acquises pour améliorer la qualité des données.
Analyse spectrale de fluorescence
Spectre d'émission de fluorescence: enregistrez le spectre d'émission de fluorescence de l'échantillon, analysez son pic caractéristique, son intensité de fluorescence, etc., déterminez les propriétés de fluorescence de l'échantillon.
Analyse spectrale d'excitation: en faisant varier la longueur d'onde de la lumière d'excitation, on obtient un spectre d'excitation de fluorescence de l'échantillon pour mieux comprendre les propriétés de la substance fluorescente.
Méthodes d'analyse des données
Analyse en composantes principales (APC): dimensionnement réduit des données hyperspectrales par analyse en composantes principales, extraction des caractéristiques principales, identification des constituants de l'échantillon.
Analyse discriminante linéaire (LDA): utilisée pour l'analyse taxonomique qui distingue différentes catégories d'échantillons en construisant des fonctions discriminantes.
Support Vector Machine (SVM): appliquer des méthodes d'apprentissage automatique telles que le support vector machine pour la classification des échantillons et l'analyse de régression.
Analyse quantitative
Méthode de la courbe d'étalonnage: analyse quantitative en établissant la relation entre l'intensité de fluorescence et la concentration d'un échantillon standard.
Régression linéaire multiple: les concentrations de plusieurs composants dans un échantillon sont analysées à l'aide d'un modèle de régression linéaire multiple.
Analyse de la distribution spatiale
Analyse d'imagerie 2D / 3D: acquisition d'informations sur la distribution spatiale de l'échantillon par imagerie hyperspectrale, analyse des caractéristiques de fluorescence dans différentes régions.
Génération de thermogrammes: l'intensité de fluorescence est corrélée à la position spatiale, générant des thermogrammes pour visualiser la distribution de fluorescence de l'échantillon.
Iii. Interprétation et validation des résultats
Visualisation des résultats
Présentation graphique: Visualisez les résultats de l'analyse, tels que la cartographie des spectres de fluorescence, des cartes thermiques, etc., à l'aide d'un logiciel de cartographie.
Génération de rapports: Rassemblez les données analytiques et générez des rapports expérimentaux détaillant les processus expérimentaux, les résultats et les conclusions.
Vérification des données
Expérimentation répétée: plusieurs expériences sont réalisées pour vérifier la cohérence et la fiabilité des résultats.
Analyse comparative: comparaison avec d'autres méthodes analytiques (p. ex., spectrométrie de masse, chromatographie) pour confirmer l'exactitude des résultats.
Iv. Précautions
Maintenance des instruments: maintenance et étalonnage réguliers des équipements pour garantir la précision et la stabilité des données.
Sélection de la source lumineuse: choisissez la source lumineuse d'excitation appropriée pour éviter l'extinction de la fluorescence et d'autres interférences lumineuses.
Stabilité de l'échantillon: Faites attention aux conditions de stockage de l'échantillon et évitez de modifier la nature de l'échantillon en raison de la lumière, des changements de température.