Onlar kendi ana mikroçevresinin geliştikçe birçok biyolojik ve klinik durumlarda hücresel süreçleri incelemek için avantajlıdır. Burada montaj ve hücre kültürü, hayvan çalışmaları ve klinik hasta çalışmaları, gerçek zamanlı görüntüleme sağlayacak bir düşük maliyetli, fiber-optik mikroskop kullanımını tanımlamak.
Birçok biyolojik ve klinik çalışmalar, hücresel seviyede çözünürlük ile morfoloji ve fonksiyon uzunlamasına bir çalışma ve analiz gerektirir. Geleneksel olarak, birden fazla deneyler, ışık mikroskobu ile değerlendirilmesi için sıralı zaman noktalarında çalışma kaldırılır bireysel örnekleri ile paralel olarak işletiliyor. Konfokal, multiphoton ile birkaç intravital teknikleri geliştirdi ve ikinci harmonik mikroskopi yerinde 1 görüntüleme için kullanılacak yeteneklerini gösteren edilmiştir. Ancak, bu sistemler, gerekli altyapı, lazer tarama sistemleri ve kompleks ışık kaynakları içeren karmaşık ve pahalı. Burada 5.000 ABD $ altında-raf kapalı bileşenleri kullanarak bir gün içinde inşa edilebilir, yüksek çözünürlüklü bir mikroendoskop tasarım ve montaj için bir protokol mevcut. Platformu görüntü çözünürlüğü açısından esneklik sunar, alan görüntüsü, ve işletim dalga boyu, ve biz bu parametreler son kullanıcının özel ihtiyaçlarını karşılamak için kolaylıkla değiştirilebilir nasıl açıklar.
Biz ve diğerleri eksize 6 ve yaşayan hayvan dokularının 2,5, ve in vivo 2,7 insan dokularında yüksek çözünürlüklü mikroendoskop (HRME), in vitro hücre kültürü 2-5 incelemiş bulunuyoruz. Kullanıcılar proflavine 2-4, benzoporphyrin türev monoacid halkası (BPD-MA) 5, ve fluoroscein 6,7, tam almış olan, ya da FDA investigational onayı da dahil olmak üzere birçok farklı floresan kontrast ajanların kullanımı, bildirdin İnsan denekler üzerinde kullanmak için. Yüksek çözünürlüklü mikroendoskopi, burada açıklanan formu, temel ve klinik bilimleri alanında çalışan araştırmacıların geniş bir itiraz edebilir. Bu teknik, kullanıcıya yüksek çözünürlüklü, in situ uzunlamasına görüntüleme gerçekleştirmek için sağlayarak, geleneksel masa üstü mikroskopi tamamlar, etkin ve ekonomik bir yaklaşım sunuyor.
Yüksek çözünürlüklü mikroendoskopi tekniği, in situ hücresel detay görselleştirmek için, esnek, sağlam ve maliyet-etkin yöntemi ile temel biyomedikal ve klinik araştırma alanlarında araştırmacılar sağlar nitelendirdi. Görüntüleme sistemi montaj için bir protokol açıklanan ve in vitro hücre kültürü kullanımını gösterdi, ve in vivo hayvan ve insan dokuları var. Burada sunulan görüntüleme sonuçları floresan bir kontrast madde olarak kullanılan proflavine ederken, diğer gruplar, LED aydınlatma dalga boylarında ve filtreler ile 5-7 diğer boyaların uyarma / emisyon spektrumları maç için seçilen sistemi sürümleri göstermiştir .
Çözünürlük ve görüş alanında başlangıçta çekirdek-çekirdek aralığı ve fiber-optik paket görüntüleme çapı belirlenir. Biz yaklaşık 4 mikron çekirdek çekirdek aralığı ve 330 mikron (1 film), 720 mm (Şekil 2, Şekil 3a, b), 1400 mm (Şekil 3c) görüntüleme çapı demetleri kullanılır. Küçük demetleri dar göstergesi iğne geçirilir ve büyük liflerin önemli ölçüde daha esnek olabilir. Biz ve diğerleri 8, bazı durumlarda, fiber otofloresans emisyonlarının görünümünü kendisi paket kaydetti. UV dalga boylarında fluorophores heyecanlandırmak, ya da kırmızı spektral aralıkta emisyon toplamak için çalışırken, dikkat elyaf demeti otofloresans genel ölçülen sinyal katkıda düzeyine dikkat edilmelidir.
Yüksek çözünürlüklü mikroendoskopi işin en güncel çıplak bir elyaf demeti kullanılır bildirilmiş olmasına rağmen, ek büyütme distal ucuna bağlanmış GRIN lenslerin kullanımı ile sağlanabilir. GRIN lensler, optik sapmaları ve sınırlı NA duyarlılık iyi tanınan olmasına rağmen, mekansal çözünürlüğü artırmak için basit ve ekonomik şekilde sunuyoruz. GRIN objektif performansı belirli bir uygulama, hibrid GRIN / küresel lens hedefleri 9 veya minyatür objektif lens meclisleri için yetersiz ise 10-11 istihdam edilebilir.
Yüksek çözünürlüklü mikroendoskop geniş bir alan epi-floresan mikroskop gibi çalışır aslında burada açıklandığı, bu nedenle herhangi bir optik kesit (konfokal veya doğrusal olmayan mikroskopi) beklenebilir. Bizim tecrübelerimize göre 455 nm uyarma ışık ve kontrast madde olarak topikal proflavine kullanarak, ışık, öncelikle bir kaç hücre tabakaları ile ilgili bir derinlik toplanır.
Bu protokol, 10 kompakt bir ayak izi okuyucu ile, masa üstü "x 8" yüksek çözünürlüklü mikroendoskop monte sağlamak için gereken. Eğer istenirse, sistem bir kutu içinde kapalı ve elektrik bileşenleri (LED ve kamera) bir pil (Şekil 1d) tarafından desteklenmektedir. Birçok kompakt fotoğraf makineleri, IEEE-1394 (Firewire) ve ana bilgisayar USB portu tarafından desteklenmektedir.
The authors have nothing to disclose.
Bu araştırma, kısmen Ulusal Sağlık Enstitüleri, hibe R01 EB007594, Savunma Meme Kanseri Araştırma Programı Bölümü, öneri BCO74699P7 ve Susan G. Komen Vakfı Hibe 26152/98188972 tarafından finanse edildi.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
CCD camera | Point Grey Research | GRAS-14S5M | ||
LED | Thorlabs | M455L2 | Selected for use with proflavine – other fluorophores may require different parts | |
Excitation filter | Semrock | 452/45 | Selected for use with proflavine – other fluorophores may require different parts | |
Emission filter | Semrock | 550/88 | Selected for use with proflavine – other fluorophores may require different parts | |
Dichroic mirror | Chroma | 485 DCLP | Selected for use with proflavine – other fluorophores may require different parts | |
Objective lens | Thorlabs (Olympus) | RMS 10X | ||
Tube lens | Thorlabs | AC-254-150-A1 | Select focal length to achieve required magnification to CCD | |
Condenser lens | Thorlabs | ACL2520 | ||
Cage cube unit | Thorlabs | C6W, B1C, B3C, B5C, SM1CP2 | ||
Cage rods and plates | Thorlabs | ER05 (x4), ER1.5 (x2), ER2 (x2), ER6 (x2), CP02 (x3) | ||
Fold mirror unit | Thorlabs | KCB1, PF10-03-G01 | ||
Lens tubes | Thorlabs | SM1L05, SM1L30, SM1V05 (or SM1Z) | ||
Adapters / couplers | Thorlabs | SM1A3, SM1A9, SM1T2 (x2) | ||
SMA connectors | Thorlabs | SM1SMA, 11040A | ||
LED driver | Thorlabs | LEDD1B TPS001 | ||
Fiber optic bundle | Sumitomo | IGN-08/30 | Larger or smaller bundles are available (Sumitomo / Fujikura) |