يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

للتحويل الصوتية والبصرية القرار المجهر الضوئي ل

11.7K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/55810

⸱

يونيو 26, 2017

 ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

هنا يتم عرض قرار الصوتية للتحويل (أر) والقرار البصري (أور) المجهري الضوئي (أر-أور-بام) نظام قادر على كل من التصوير عالية الدقة في عمق الضحلة وانخفاض دقة التصوير الأنسجة العميقة على نفس العينة في الجسم الحي .

الملخص

فوتوكوستيك ميكروسكوبي (بام) عبارة عن طريقة التصوير السريع النمو التي تجمع بين كل من البصريات والموجات فوق الصوتية، وتوفير الاختراق خارج المسار الحر المتوسط ​​البصري (~ 1 ملم في الجلد) مع ارتفاع القرار. من خلال الجمع بين التباين الامتصاص البصري مع القرار المكاني عالية من الموجات فوق الصوتية في طريقة واحدة، يمكن لهذه التقنية اختراق الأنسجة العميقة. أنظمة المجهر الضوئي يمكن أن يكون إما قرار الصوتية منخفضة والتحقيق بعمق أو قرار بصري عالية والتحقيق ببطء. ومن الصعب تحقيق دقة عالية المكانية واختراق عمق كبير مع نظام واحد. هذا العمل يعرض نظام أر-أور-بام قادرة على كل من التصوير عالية الدقة في أعماق ضحلة وانخفاض الدقة التصوير الأنسجة العميقة من نفس العينة في الجسم الحي . وكان القرار الجانبي من 4 ميكرون مع 1.4 مم عمق التصوير باستخدام التركيز البصري والقرار الجانبي من 45 ميكرون مع 7.8 مم عمق التصوير باستخدام التركيز الصوتية ناجحةلي أظهرت باستخدام النظام المشترك. هنا، في الجسم الحي يتم تنفيذ الحيوانات الصغيرة الدم الأوعية الدموية التصوير لإظهار قدراتها التصوير البيولوجي.

المقدمة

طرائق التصوير الضوئي عالية الدقة، مثل التصوير المقطعي التماسك البصري، المجهر متحد البؤر، والمجهر مولتيفوتون، لها فوائد عديدة. ومع ذلك، فإن القرار المكاني ينخفض ​​بشكل ملحوظ مع زيادة عمق التصوير. هذا هو بسبب طبيعة منتشر النقل الخفيفة في الأنسجة الرخوة 1 ، 2 . التكامل بين الإثارة البصرية والكشف بالموجات فوق الصوتية يوفر حلا للتغلب على التحدي المتمثل في التصوير البصري عالية الدقة في الأنسجة العميقة. المجهر الضوئي (بام) هو واحد من هذه الطريقة التي يمكن أن توفر التصوير أعمق من غيرها من طرائق التصوير الضوئي. وقد طبقت بنجاح في الجسم الحي ، وظيفية، الجزيئية، والتصوير ا....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

أجريت جميع التجارب على الحيوانات وفقا للوائح المعتمدة والمبادئ التوجيهية للجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسية من جامعة نانيانغ التكنولوجية، سنغافورة (الحيوان رقم البروتوكول أرف-سبس / نيا-A0263).

1. أر-أور-بام نظام ( الشكل 1 )

  1. تكوين النظام: أر-بام
    1. استخدام نانوسيكوند نظام الليزر الانضباطي تتألف من الصمام الثنائي ضخ، الحالة الصلبة ليزر ند-....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

يظهر التخطيطي للنظام أر-أور-بام في الشكل 1 . في هذا الإعداد، تم دمج جميع المكونات وتجميعها في الإعداد قفص البصرية. استخدام نظام قفص يجعل أر-أور-بام رئيس المسح المدمجة وتجميعها بسهولة، الانحياز، ومتكاملة على مرحلة المسح الضوئي واحدة.

واستخدم المسح ثنائي الأبعاد المسح النقطي المستمر للرئيس التصوير أثناء الحصول على الصور........

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

في الختام، يمكن تحويل نظام أر و بام للتحويل التي يمكن أن تحقق كل من التصوير عالية الدقة في أعماق التصوير أقل والتصوير أقل دقة في أعماق التصوير العالي. تم تحديد القرار الجانبي وعمق التصوير للنظام القابل للتحويل. مزايا هذا بام نظام للتحويل ما يلي: (1) التصوير عالية الدقة باستخدام التركيز البصري ضيق. (2) التصوير الأنسجة العميقة باستخدام التركيز الصوتي. 3) إضاءة حقل الظلام ل أر-بام، مما يمنع إشارات السلطة الفلسطينية قوية من الظهور على سطح الجلد. 4) القدرة على الاحتفاظ العينة في مكان و.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

أجريت جميع التجارب على الحيوانات وفقا للمبادئ التوجيهية واللوائح المعتمدة للجنة رعاية الحيوان المؤسسية واستخدام جامعة نانيانغ التكنولوجية، سنغافورة (الحيوان رقم البروتوكول أرف-سبس / نيا-A0263). ليس لدى المؤلفين أية مصالح مالية ذات صلة بالمخطوطة ولا يوجد أي تضارب محتمل في المصالح.

شكر وتقدير

ويود المؤلفون أن يعترفوا بالدعم المالي المقدم من منحة من المستوى 2 بتمويل من وزارة التعليم في سنغافورة (ARC2 / 15: M4020238). ويود المؤلفون أيضا أن أشكر السيد تشاو واي هونغ بوبي للمساعدة متجر آلة.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
Q-switched Nd: YAG ليزرEdgewaveBX80-2-Lمضخة الليزر   ؛
العقيدة عالية معدل التكرار صبغأطياف الليزر الفيزياءCREDO-DYE-Nصبغ الليزر
الدقة المرحلة الخطيةPhysik InstrumentePLS 85 & nbsp ؛مرحلة المسح الضوئي النقطي XY
مرحلة الترجمةPhysik InstrumenteVT 80   ؛تحديد متحد البؤر
الصمام الثنائي الضوئي السيليكون المثبتThorlabsSM05PD1Aالتحفيز / النبض التباين
مرحلة الدوران المستمر الآلية   ؛ThorlabsCR1 / M-Z7تحويل شعاع الليزر
المثبت باستمرار متغير ND مرشحThorlabsNDC-50C-4Mمتغيرة
الألياف التصحيح كابلThorlabsM29L01الألياف متعدد الأوضاع
الهدفنيوبورتM-10Xالهدف & nbsp ؛
XY ترجمة جبلThorlabsCXY1ترجمة جبل
بلانو عدسة محدبةThorlabsLA1951عدسة
مخروطية عدسة مخروطية  AltechnaAPX-2-B254شعاع شكل حلقة
مرحلةالترجمة ThorlabsCT1مرحلة الترجمة
مكثف بصريمحلي الصنع
محول بالموجات فوق الصوتيةOlympus-NDTV214-BB-RM50MHz محول
بلانو عدسة مقعرةThorlabsLC4573عدسة صوتية
نبض / جهاز استقبالأوليمبوس - NDT5073PRمضخم صدى نبضي  
قزحية قياسية مثبتةThorlabsID12 / Mتشكيل شعاع
عدسة بلانو محدبةThorlabsLA4327عدسة مكثف
مثبتة على ثقب دقيقThorlabsP50Sالتصفية المكانية
تصحيح الألياف أحادي الوضعThorlabsP1-460B-FC-1ألياف أحادية الوضع
نيوبورتF-91-C1واحد اقتران
عدسة مزدوجة لونيةEdmund Optics32-317مزدوج لوني
مرآة بيضاوية الشكل فضية محميةThorlabsPFE10-P01مرآة
الزاوية اليمنى مرآة حركية جبلThorlabsKCB1مرآة جبل
المحور Z الترجمةجبل ThorlabsSM1Zz مترجم
أنبوب العدسةThorlabsSM05L10
الأشعة فوق البنفسجية المنصهرة السيليكا الزاوية اليمنى المنشورThorlabsPS615الزاوية اليمنى
المنشور المعينيإدموند البصريات47-214موجة
القص ثنائي ميثيل بولي سيلوكسانسيجما ألدريتشDMPS1Mمضخم زيت السيليكون
دوائر صغيرةZFL-500LNمكبر
للصوت 16 بت محول رقمي عالي السرعةطيفM4i.4420بطاقة الحصول على البيانات
راسم الذبذباتAgilent TechnologiesDS06014A
Mice InVivos Pte.LtdICRنموذج
جل الموجات فوق الصوتية  Progress / Parker acquasonic gelPA-GEL-CLEA-5000اقتران صوتي
خزان مياهمنزلي
الصنع مرحلة الترجمةمحلية الصنعتبديل AR-OR
الجسيمات النانوية الذهبيةSigma Aldrich742031الدقة الجانبية
مرهم العين المعقمAlconDuratearsتصوير
1951 USAF هدف اختبار الدقةEdmund Optics38257محاذاة متحد البؤر
برنامج الحصول على البياناتNational InstrumentLabviewبرنامج محلي الصنع باستخدام برنامج معالجة الصور
Labview برنامج MathworksMatlabHome صنع باستخدام Matlab
كثافة مجهر طاقة كابل مقرنة وضع

المراجع

  1. Hu, S., Wang, L. V. Photoacoustic imaging and characterization of the microvasculature. J Biomed Opt. 15, 011101-01-011101-15 (2010).
  2. Ntziachristos, V. Going deeper than microscopy: the optical imaging frontier in biology. Nat Methods. 7 (8), 603-614 ....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

AR-OR-PAM القابل للتبديلالتصوير الحيالدقة الصوتيةالدقة الجانبيةعمق التصويرأذن حيوان صغيرليزر نانوساني