三次元光学分解能光音響顕微鏡
Summary
光学分解能光音響顕微鏡（OR – PAM）は、撮像光学吸収が可能な新たな技術は対照的です。<em> in vivoで</em>携帯電話の解像度と感度を持つ。ここで、我々は典型的なシステム構成、システムの配置、を含むOR – PAMの実験プロトコル、上に可視化命令を提供する<em> in vivoで</em>実験手順、および機能イメージングの手法。
Abstract
携帯とオルガネラレベルでの貴重な洞察を提供する光学顕微鏡は、、広く可能にする生物医学技術として認識されている。 in vivoでの柱として、3次元（3 – D）光学顕微鏡、single-/multi-photon蛍光顕微鏡および光コヒーレンストモグラフィは、（OCT）はそれぞれ、蛍光および光散乱コントラストに彼らの異常な感受性を示している。しかし、本質的な生理学的/病理学的情報をエンコードする生体組織の光吸収コントラストでは、、まだ課税をされていない。
生物医学photoacousticsの出現は、光照射が細胞内局在、たとえ1携帯電話または2レベルの横方向の解像度を達成するための回折限界に焦点を当てている光学顕微鏡の光学解像度光音響顕微鏡（OR – PAM）1の新しい枝につながっている。既存の光学顕微鏡技術に貴重な補完するものとして、OR – PAMは、少なくとも2つのノベルティにもたらします。まず、最も重要なことは、OR – PAMは、異常な感度（すなわち、100％）と光吸収のコントラストを検出します。蛍光顕微鏡3でまたは光散乱ベースの10月4日 （あるいはその両方を持つ）とOR – PAMを組み合わせることにより、生体組織の包括的な光学特性を提供します。第二に、OR – PAMは、蛍光顕微鏡およびOCTの純粋な光学過程とは対照的に、音響波に光吸収を符号化し、バックグラウンドのない検出を提供します。 OR – PAMの音響検出は、信号劣化の光散乱の影響を軽減し、自然に励起し、励起と蛍光スペクトルの重なりに起因する蛍光顕微鏡での共通の問題である検出、間に可能な限り干渉（すなわち、クロストーク）を排除。
光吸収イメージングのためのユニークな、OR – PAMは神経学5、6、眼科7、8、血管生物学9、皮膚科10、を含むがこれに限定されないが、その発明以来、広範な生物医学アプリケーションを、実証されています。このビデオでは、我々はシステム構成とOR – PAMの配置だけでなく、in vivoで機能的な微小血管イメージングのための実験手順を教える。
Protocol
Discussion
このビデオでは、我々は、システム構成、システムのアライメント、および典型的な実験手順を含むOR – PAMの実験的なプロトコルに関する詳細な指示を提供しています。ラベルのない、非侵襲的OR – PAMは、シングルキャピラリー的に微小血管機能と代謝の研究を有効にし、それにより微小循環に関連した生理学と病理学の理解を拡大する可能性を保持しています。 Microphotoacousticsは現在、このO…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、原稿の博士Lynneaブラムボーの緊密な読書に感謝。この作品は、健康補助R01 EB000712、R01 EB008085、R01 CA134539、U54 CA136398、と5P60 DK02057933の国民の協会が後援した。教授李紅V.王はしかし、この作業をサポートしていませんでしたMicrophotoacoustics、（株）とEndra、株式会社、の経済的利害関係を持っています。
Materials
Home-made acoustic-optical beam combiner:
- right-angle prism (NT32-545, Edmund Optics)
- rhomboid prism (NT49-419, Edmund Optics)
- silicone oil (1000cSt, Clearco Products)
- OR-PAM system (Microphotoacoustics)
Referências
- Maslov, K., Zhang, H. F., Hu, S., Wang, L. V. Optical-resolution photoacoustic microscopy for in vivo imaging of single capillaries. Opt. Lett. 33, 929-931 (2008).
- Zhang, C., Maslov, K., Wang, L. V. Subwavelength-resolution label-free photoacoustic microscopy of optical absorption in vivo. Opt. Lett. 35, 3195-3197 (2010).
- Wang, Y., Maslov, K., Kim, C., Hu, S., Wang, L. V. Integrated photoacoustic and fluorescence confocal microscopy. IEEE. Trans. Biomed. Eng. 57, 2576-2578 (2010).
- Jiao, S., Xie, Z., Zhang, H. F., Puliafito, C. A. Simultaneous multimodal imaging with integrated photoacoustic microscopy and optical coherence tomography. Opt. Lett. 34, 2961-2963 (2009).
- Hu, S., Maslov, K., Tsytsarev, V., Wang, L. V. Functional transcranial brain imaging by optical-resolution photoacoustic microscopy. J. Biomed. Opt. 14, 040503-040503 (2009).
- Hu, S., Yan, P., Maslov, K., Lee, J. M., Wang, L. V. Intravital imaging of amyloid plaques in a transgenic mouse model using optical-resolution photoacoustic microscopy. Opt. Lett. 34, 3899-3901 (2009).
- Hu, S., Rao, B., Maslov, K., Wang, L. V. Label-free Photoacoustic Ophthalmic Angiography. Opt. Lett. 35, 1-3 (2010).
- Jiao, S. L., Jiang, M. S., Hu, J. M., Fawzi, A., Zhou, Q. F., Shung, K. K., Puliafito, C. A., Zhang, H. F. Photoacoustic ophthalmoscopy for in vivo retinal imaging. Opt. Express. 18, 3967-3972 (2010).
- Oladipupo, S., Hu, S., Santeford, A., Yao, J., Kovalski, J. R., Shohet, R., Maslov, K., Wang, L. V., Arbeit, J. M. Conditional HIF-1 induction produces multistage neovascularization with stage-specific sensitivity to VEGFR inhibitors and myeloid cell independence. Blood. , .
- Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. In vivo functional chronic imaging of a small animal model using optical-resolution photoacoustic microscopy. Med. Phys. 36, 2320-2323 (2009).
- Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. Second-generation optical-resolution photoacoustic microscopy with improved sensitivity and speed. Opt. Lett. 36, 1134-1136 (2011).
- Wang, X., Pang, Y., Ku, G., Xie, X., Stoica, G., Wang, L. V. Noninvasive laser-induced photoacoustic tomography for structural and functional in vivo imaging of the brain. Nat. Biotechnol. 21, 803-806 (2003).
- . . Laser Institute of America, American National Standard for Safe Use of Lasers ANSI Z136. , (2007).
- Jacques, S. L., Prahl, S. A. Optical Absorption of Hemoglobin . Oregon Medical Laser Center [Internet]. , (1999).
