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化学成像目前被用作测定样品化学成分和非均质性的有力工具。它是分析化学中广泛使用的一种方法，但仅用一种方法不能完全表征复杂样品。成像和多方差统计的结合，虽然是一种很有前途的方法，但仍处于起步阶段。来自维也纳和布达佩斯的一个大型研究团队提出了一种多变量统计方法，使用各种成像数据集生成样本图像的全面分析表示。
化学成像技术已成为分析化学的广泛工具，最近的发展围绕元素、振动和质谱化学成像技术产生的图像具有高空间分辨率(50-200 nm)，在几个小时的时间尺度。
成像速度的提高、检测极限的降低和计算能力的提高都促进了化学科学中成像技术的发展，然而，一种技术在提供复杂分子的全面结构测定方面的不足是一个具有挑战性的过程，需要克服。亚博老虎机网登录
通过统计手段提供散装材料的组合和数据的推断，为不亚博网站下载同的技术提供了全面的分析理解。然而，使用多种性统计的方法将不同成像技术的数据集组合的是阶段的一个区域，主要是由于缺乏用于数据融合和分析方法的分析方法。
这种方法被称为化学结构测定(CSD)，它使用互补的分析技术的组合来集体解决科学问题。虽然这是整个分析化学的基本原理，但它还没有应用到成像技术。
现在，研究团队现在通过将多种性统计数据应用于能量分散X射线（EDX，FEI Quanta 200扫描电子显微镜用Edax EDX探测器，Raman Micro-Spectroscopic（RMS，Witec Alpha 300RSA +拉曼，通过将多种程度统计（EDX，Fei Quanta 200扫描电子显微镜应用于基于图像的化学结构确定方法。显微镜用Andor IDUS深耗尽CCD成像凸轮）和飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS，ION-TOF GmbH）成像数据集进入组合多传感器高光谱成像（MSHSI）Datacube。
在这些数据集中，研究者采用了多种统计分析方法，包括基于谱描述子(SPDC)的主成分分析(PCA)、k-means聚类分析、层次聚类分析(HCA)和顶点成分分析(VCA)。
使用融合HSI数据集的多元方法被发现是化学结构确定的一种独特方法，因为它允许研究人员使用组合统计方法将不同技术的分析信息连接起来。
研究人员在基底上成像不同的金属基配合物。他们推断了基于图像的CSD技术在分析沉积在纯铝基底上的硫酸铜颗粒时的优势。yabo214
通过将每种方法的CuS信号整合到PCA-HCA树状图的同一子簇中，并通过k-means聚类分析，上述成像技术的组合确定了粒子的组成。yabo214
研究人员还通过使用实际样本展示了这种方法的实质性好处。研究人员测试了来自各种环境的样本，包括生命科学、材料科学和地球科学，更具体地说，肿瘤细胞、技术陶瓷和环境气溶胶。亚博网站下载亚博老虎机网登录
首先，研究人员使用具有空间分配的含溴的药物的细胞样品。该样本只能利用EDX和SIMS方法，但是允许SIMS从-CH中的脂质片段的过程2从数据集推断的RMS(未使用的方法)的频带。
另一个例子，是3Y-Zro的2技术陶瓷样品。这个样品可以用所有三种方法来鉴定，但是围绕它的莫来石(3Al2O3..SiO2)矩阵只能通过EDX和SIMS方法进行识别。ZrSiO4发现VCA只使用RMS数据集提取。
由于许多成分，气溶胶样品需要以组合方法使用的所有三种解释。使用这一点，对于黑色和有机碳颗粒，EDX和RMS的硅酸盐颗粒，EDX和RMS需要IDX，用于碳酸钠颗粒的灰yabo214分颗粒，RMS和SIMS，并且需要所有三种以确定钠硝酸盐颗粒。yabo214
互补技术的应用和结合，具有可比的空间分辨率，提供了一种低风险忽视重要信息的方法。不同方法之间的相互关系也有助于防止对不足数据的过度解释。
这种使用MSHSI数据库的方法提供了一种基于图像的化学结构确定的聚焦方法。通过应用三维和/或时间相关成像技术、多方差统计和多维/动态HSI数据集，研究人员加深了对复杂材料及其过程的理解，并产生了一种新的化学结构确定方法。亚博网站下载
来源：
“基于图像的化学结构测定”- Ofner J.，等，科学报告，2017,DOI:10.1038/s41598-017-07041-x
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