Optimization of nonlinear excitation for reducing light-induced changes in photosynthetic systems during imaging with multimodal microscopy
Notice bibliographique
Résumé
Nonlinear microscopy is a very attractive tool for studying photosynthetic organisms on cellular and subcellular levels. The multimodal microscope can be employed to image photosynthetic structures simultaneously with multiphoton excitation fluorescence (MPF), second harmonic generation (SHG), and third harmonic generation (THG) contrast mechanisms. Although the multimodal nonlinear microscope delivers invaluable information about the structure, spectroscopic properties, and functional dynamics of photosynthetic systems, the prompt light-induced changes of highly light sensitive pigment-protein complexes complicate the extensive study of photosynthetic organisms. In this work, we investigated the extent of light-induced changes in chloroplasts from higher plants by imaging with a Ti:Sapphire femtosecond laser and a Yb-ion doped potassium gadolinium tungstate (Yb:KGW) femtosecond laser. The Ti:Sapphire laser delivered 800 nm wavelength and ~25 fs duration pulses at a 26.7 MHz repetition rate. In comparison, the Yb:KGW laser provided a 1042 nm wavelength, ~200 fs pulses at a repetition rate of 14.6 MHz. The 800 nm pulses predominantly excited chlorophyll pigments via two-photon excitation, while 1042 nm excitation resulted in two-photon absorption of carotenoids. The induced fluorescence quenching, and decrease in SHG and THG signal was much stronger when imaged with a Ti:Sapphire laser. Prolonged imaging of up to tenths of minutes with the Yb:KGW laser did not result in appreciable changes of all three nonlinear signals. The difference in the light-induced changes most probably appears due to the difference in excited state dynamics following chlorophyll or carotenoid excitation. The slow component of MPF and THG changes as well as change in SHG reflects the light-induced macroorganization of the grana, while the fast MPF and THG component is tentatively attributed to the generation of quenchers from chlorophyll molecules. The success in imaging photosynthetic samples for prolonged periods of time with a Yb:KGW laser opens a new window of opportunity for thorough in vivo investigations of photosynthetic structures.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».