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Keywords:

  • confocal Raman;
  • IR imaging;
  • lipid order;
  • molecular structure;
  • skin;
  • stratum corneum

Synopsis

This primer describes and illustrates experimental protocols for both Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic imaging and confocal Raman mapping of ex vivo skin and thereby acquaints the reader with these measurement techniques, including the temporal and spatial limitations associated with each technique. The experimental conditions by which the unique ‘molecular histology’ information obtained from confocal Raman mapping and infrared spectroscopic mapping of ex vivo skin is generated will be described. Raman and FTIR spectra of tissue, when collected in spatially resolved arrays, permit the generation of ‘molecular images’ of tissue components and tissue organization without the use of fluorescent labels or chemical stains. To illustrate the molecular information from ex vivo skin that can be spectroscopically imaged with confocal Raman and infrared microspectroscopy, we have collected new data using both techniques and generated spectral images which illustrate the capacity of each technique to provide unique insights into skin histology, biochemistry and biophysics. Understanding the measurement possibilities and specific constraints of both approaches is a prerequisite to their meaningful use as powerful research tools in skin research.

Résumé

Cet article décrit et illustre les protocoles expérimentaux pour les deux techniques d'imagerie, la transformée de Fourier infrarouge (FTIR) et l'imagerie spectroscopique Raman confocale, appliquées à la cartographie de la peau ex vivo, et familiarise ainsi le lecteur avec ces techniques de mesure, y compris avec les limites temporelles et spatiales associées à chaque technique. Les conditions expérimentales dans lesquelles l'unique “histologie moléculaire” des informations obtenues à partir de la Cartographie confocale Raman et infrarouge de la peau ex vivo est générée seront décrites. Les spectres Raman et FTIR du tissu, collectés dans des tableaux de résolution spatiale, permettent de produire des images “moléculaires” des composants du tissu et de l'organisation du tissu sans l'utilisation de marqueurs fluorescents ou de coloration chimique. Pour illustrer l'information moléculaire de la peau ex vivo qui peut être imagée avec les spectroscopies confocale Raman et infrarouge, nous avons recueilli de nouvelles données à l'aide des deux techniques et avons généré des images spectrales qui illustrent la capacité de chaque technique à fournir un éclairage unique sur l'histologie de la peau, la biochimie et la biophysique. Comprendre les possibilités de mesure et des contraintes spécifiques des deux approches est une condition préalable à leur utilisation significative en tant qu'outils puissants de recherche dans la peau.