Kohärente Anti-Stokes Raman-Streuung Spektrale Interferometrie: Bestimmung Der Realen Und Imaginären Komponenten Der Nichtlinearen Suszeptibilität Chi (3) Für Die Schwingungs-Mikroskopie

Optics Letters. Dec, 2004  |  Pubmed ID: 15645825

Chemischen Bildgebung Des Gewebes In-vivo Mit Video-Tarif Kohärenten Anti-Stokes Raman-Streuung Mikroskopie

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Nov, 2005  |  Pubmed ID: 16263923

Imaging lebender Organismen mit molekularen Selektivität in der Regel erfordert die Einführung von speziellen Etiketten. Viele Anwendungen in Biologie und Medizin, werden von eine nicht-invasive bildgebende Technik, die solche exogenen Sonden umgeht, würde jedoch erheblich profitieren. In-vivo Mikroskopie basierend auf Schwingungs spektroskopische Kontrast bietet einen einzigartigen Ansatz zur Visualisierung von Gewebe-Architektur mit molekularen Spezifität. Wir haben eine sensible Technik für Schwingungs-Imaging Gewebe entwickelt, durch die Kombination von kohärenten Anti-Stokes Raman-Streuung (Fahrzeuge) mit Video-Kurs-Mikroskopie. Rückstreuung der intensiven vorwärts-Propagierung Autos entsteht Strahlung im Gewebe eine starke Epi-CARS-Signal, das in-vivo Bildgebung möglich macht. Dieses erheblich große Signal ermöglicht die Echtzeitüberwachung der dynamische Prozesse, wie die Verbreitung von chemischen Verbindungen, in Geweben. Durch die CH(2) Dehnung vibrational Band einstimmen, demonstrieren wir Autos imaging und Spektroskopie von lipidreiche Gewebestrukturen in der Haut einer Leben Maus, Talgdrüsen, Corneocytes und Adipozyten, mit beispiellosen Kontrast bei subzellulare Auflösung.

Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor Alpha Antagonismus Hemmt Hepatitis C-Virus-Replikation

Chemistry & Biology. Jan, 2006  |  Pubmed ID: 16426968

Hepatitis-C-Virus (HCV) ist ein globales Gesundheitsproblem und eine führende Ursache von Lebererkrankungen. Hier zeigen wir, dass die Replikation von HCV Replikon RNA in Huh-7 Zellen durch einen Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor (PPAR) Antagonisten, 2-chloro-5-nitro-N-(pyridyl)benzamide (BA) gehemmt. Heraufregulation des PPARgamma mit Ansätzen der RNA-Interferenz hatten keine Auswirkungen auf HCV-Replikation in Huh-7 Zellen, während PPARalpha Heraufregulation HCV-Replikation gehemmt. Fluoreszenz und kohärenten Anti-Stokes Raman-Streuung (Angebote)-Mikroskopie zeigen einen klaren Aufbau von Lipiden auf Behandlung mit BA. Diese Beobachtungen sind konsistent mit den Misregulation Lipidstoffwechsel, Phospholipid-Sekretion, Katabolismus von Cholesterin und Triglycerid Abstand Ereignisse im Zusammenhang mit der Hemmung der PPARalpha. Die Hemmung der HCV-Replikation von BA kann führen, unterbricht Isoprenylierung Host-Proteine, verbunden mit der HCV-Replikation-komplex oder allgemeiner, durch Störung das membranöse Web wo HCV repliziert.

Heterodyne Kohärenten Anti-Stokes Raman-Streuung (Angebote)-Bildgebung

Optics Letters. Jan, 2006  |  Pubmed ID: 16441043

Wir haben schnelle nichtlinearen Schwingungs Bildgebung frei von nichtresonanten Hintergrund mit überlagerter kohärenten Anti-Stokes Raman-Streuung (Fahrzeuge) interferometrische Mikroskopie erreicht. Diese Technik vollständig trennt die realen und imaginären Antworten der nichtlineare Suszeptibilität chi(3) und liefert ein Signal, das in der Konzentration der Schwingungs-Modi linear ist. Wir zeigen, dass heterodyn CARS-Mikroskopie die Erkennung von schwachen Schwingungs Resonanzen erlaubt, die sonst durch die starke Einmischung der nichtresonanten Hintergrund überlagert sind.

Hohe Empfindlichkeit Schwingungs Imaging Mit Frequenzmodulation Kohärenten Anti-Stokes Raman-Streuung (FM Angebote)-Mikroskopie

Optics Letters. Jun, 2006  |  Pubmed ID: 16729099

Wir zeigen einen neuen Ansatz zur kohärenten Anti-Stokes Raman-Streuung (Fahrzeuge) Mikroskopie, die die Erkennung-Empfindlichkeit deutlich erhöht. Autos Signale werden generiert durch collinearly überschnitten, fixiert, und Raster gescannt, Pumpe und Stokes Laserstrahlen, deren Unterschied schnell frequenzmodulierte ist. Die resultierende Amplitudenmodulation des Autos Signals wird durch ein Lock-in Verstärker erkannt. Dieses Schema effizient unterdrückt nichtresonanten Hintergrund und ermöglicht für die Erkennung von weit weniger Vibrationen Oszillatoren als möglich über vorhandene CARS-Mikroskopie-Methoden.

Spektroskopie Und Femtosekunden Dynamik in Den Ring, Die Reaktion Von 1, 3-CYCLOHEXADIEN öffnen

The Journal of Chemical Physics. Oct, 2006  |  Pubmed ID: 17029460

Frühstadium der Ring Eröffnung Reaktion von 1, 3-CYCLOHEXADIEN bilden seine Isomer 1,3,5-Hexatriene, nach Anregung in den ultrakurzen lebte 1 1B2 Zustand, wurden erforscht. Eine Reihe von einfarbigen zwei-Photonen-Ionisation/Photoelektronenspektroskopie Spektren enthüllen den Ring öffnen Reaktion eine prominente Schwingungs-Progression mit einer Frequenz von 1350-cm(-1), die in einem dynamischen Bild interpretiert wird, als Folge der ultraschnellen Welle Paket Dynamik zugeordnet. Photoionization in zwei Farben drei-Photonen und einfarbigen vier-Photonen-Ionisation-Systeme zeigen eine Ionisation Weg über denselben ultrakurzen lebte 1 1B2 Zustand, und darüber hinaus eine Reihe von Rydberg states mit Quanten Mängel von 0,93 0,76 und 0,15, beziehungsweise. Mit diesen Rydberg Staaten als Sonden für die Reaktionsdynamik in einer Zeit aufgelöst Pump-Probe-Experiment stellt eine direkte Beobachtung von der schwer fassbaren 2 1A1-Zustand, der als Zwischenschritt zwischen dem anfänglich aufgeregt 1 1B2 und elektronischen Grundzustand verwickelt hat. Die Aufstieg und Verfall Zeiten für den 2 1A1 Zustand befand, dass 55 und 84 fs, bzw. sein.

In Richtung Autos Endoskopie

Optics Express. May, 2006  |  Pubmed ID: 19516594

Wir bieten eine Beweis-des-Prinzip-Demonstration des Autos Endoskopie. Das Design nutzt eine Monomode-Lichtwellenleiter mit einem Schwerpunkt am distalen Ende angebracht. Pikosekunden-Pumpe und Stokes Impulsfolgen im Nahen Infrarot werden durch die Faser mit fast unverändert spektralen und zeitlichen Eigenschaften bei Intensitäten benötigt für die Endoskopie ausgeliefert. Autos endoskopische Bilder werden aufgezeichnet, durch das Sammeln des Epi-CARS-Signals generiert am Beispiel und Raster-Scan im Beispiel in Bezug auf die Faser. Diese Autos Endoskop Prototyp stellt einen wichtigen Schritt zur in-situ chemisch selektive Bildgebung für Biomedizinische Anwendungen.

Chemisch-selektive Bildgebung Des Gehirns Strukturen Mit CARS-Mikroskopie

Optics Express. Sep, 2007  |  Pubmed ID: 19547572

Wir demonstrieren die Verwendung von kohärenten Anti-Stokes Raman-Streuung (Angebote)-Mikroskopie Bild Gehirnstruktur und Pathologie ex Vivo. Obwohl nicht-invasive klinische Hirn-Bildgebung mit CT, MRI und PET die Diagnose der neurologischen Krankheit verwandelt hat, bleibt definitive präoperative Unterscheidung von neoplastischen und gutartigen Erkrankungen. Definitive Diagnose erfordert noch Gehirn Biopsie in einer bedeutenden Anzahl von Fällen. CARS-Mikroskopie, eine nichtlineare, schwingungsmäßig-Sensitive Technik kann hochempfindlichen chemisch-selektive dreidimensionale Bildgebung ohne exogene Kennzeichnung Agenten. Wie MRI können Autos optimiert werden, um eine Vielzahl von möglichen Gewebe Kontraste, aber mit subzellulare räumlicher Auflösung und nahe Echtzeit zeitliche Auflösung bereitstellen. Diese Attribute machen Autos eine ideale Technik für schnelle, minimal-invasive, zerstörungsfreie, Molekular bestimmte intraoperative optische Diagnose Gehirn Läsionen. Dies verspricht neurochirurgischen Patienten durch die Bereitstellung von Diagnose der Neoplasie vor Gewebe Biopsie oder Resektion von bedeutenden klinischen Nutzen. Autos imaging können ergänzen die diagnostische Genauigkeit der traditionellen gefrorenen Abschnitt Histopathologie in Nadelbiopsie und dynamisch definieren am Rande der Tumor-Resektion während Gehirnchirurgie. Dieser Bericht veranschaulicht die Machbarkeit der in-vivo-Autos-Schwingungs-Histologie als Klinisches Instrument zur Neuropathologische Diagnostik durch die Verwendung des CARS-Mikroskopie normalen Gehirn Strukturen und primäre Gliom in frischen nicht fixierten und Ungefärbtes ex Vivo Hirngewebe zu identifizieren.

Kohärente Anti-stokes Raman-Streuung-Mikroskopie: Chemisches Imaging Für Biologie Und Medizin

Annual Review of Analytical Chemistry (Palo Alto, Calif.). 2008  |  Pubmed ID: 20636101

Kohärenten Anti-Stokes Raman-Streuung (Angebote)-Mikroskopie ist ein Etikett-freie bildgebendes Verfahren, das in Echtzeit, Nonperturbative Untersuchung lebender Zellen und Organismen, die auf der Grundlage von Schwingungs Molekülspektroskopie kann. Jüngste Fortschritte in der Erkennungsschemata, Verständnis der Kontrast Mechanismen und Entwicklungen Laserquellen ermöglichten hervorragende Empfindlichkeit und hoher Zeitauflösung. Aufstrebende Anwendungen wie Metabolit und Droge Bildgebung und Tumor-Identifizierung, erhöhen viele aufregende neue Möglichkeiten für Biologie und Medizin.

Ein Medikament-Widerstandsmechanismus Ausnutzen: Ein Licht-aktivierte Konstrukt Für Die Zerstörung Von MRSA

Angewandte Chemie (International Ed. in English). 2009  |  Pubmed ID: 19206126

Ein listiger und gefährlichen Plan vereitelt! Ein Enzym-spezifische molekulare Gebilde nutzt die Überexpression des Beta-Lactamase in mehreren Medikamenten-resistenten Bakterien. Spezifische photodynamische Toxizität festgestellt gegenüber Beta-Lactam-resistenten Methicillin-resistente Staphylococcus Aureus (MRSA), wobei die üblichen Mechanismen für Antibiotikaresistenz (Spaltung von der Beta-Lactam-Ring) die phototoxische Komponente aus dem Prodrug gibt (siehe Bild; Q = Quencher).

In-vitro-Eierstock Tumor Wachstum Und Behandlung Antwort Dynamik Mit Zeitraffer OCT-Bildgebung Visualisiert

Optics Express. May, 2009  |  Pubmed ID: 19466138

In-vitro-dreidimensionale Modelle für metastasierendem Ovarialkarzinom sind nützlich für die Redebeiträge der menschlichen Krankheit gewesen. Diese kugelige Tumor-Kulturen können jedoch mehr als 1 mm im Durchmesser, wachsen schwer zu visualisieren, ohne geeignet-imaging-Technologie.Optische Kohärenztomografie (OCT) ist ein ideales Leben bildgebende Verfahren zur Visualisierung von nicht perturbatively diese komplexen Systeme. OCT aktiviert ausführliche Beobachtungen des Modells sowohl auf noduläre als auch auf zellulärer Ebene, offenbart Wachstumsdynamik, die bisher nicht beobachtet. Das Entwicklung eines Zeitraffer OCT, Lage, automatisierte, mehrdimensionale Erwerb, lieferte weitere Einblicke in das Wachstum und die chemotherapeutischen Antwort von Eierstock-Krebs.

Quantitative Bildgebung Offenbart Heterogene Wachstumsdynamik Und Behandlung-abhängige Residual Tumor Distributionen in Einem Dreidimensionalen Eierstockkrebs-Modell

Journal of Biomedical Optics. Sep-Oct, 2010  |  Pubmed ID: 21054077

Dreidimensionale Tumor Modelle entstanden als in-vitro-Forschung wertvolle Tools, aber die Macht solcher Systeme als quantitative Reporter von Tumorwachstum und Behandlung Antwort nicht ausreichend erforscht. Wir stellen einen Ansatz, bei dem ein 3D-Modell disseminierte Eierstockkrebs mit hohem Durchsatz Verarbeitung der Bilddaten zur Quantifizierung der Wachstumseigenschaften und zytotoxische Reaktion. Wir entwickelten benutzerdefinierte MATLAB-Routinen um in Längsrichtung erworbenen Dunkelfeld-Mikroskopie-Bildern, die mit Tausenden von 3-d Knötchen zu analysieren. Diese Daten zeigen eine reproduzierbare Bimodale Log-Normal Verteilung. Wachstum Verhalten wird durch Migration und Montage, verursacht eine exponentielle Zerfall in räumliche Dichte mit zunehmender mittlere Größe damit einhergehende vorangetrieben. Am 10. Tag werden die Kulturen mit Carboplatin oder photodynamische Therapie (PDT) behandelt. Wir quantifizieren größenabhängigen zytotoxische Reaktion für jede Behandlung auf Basis des Knötchen von Knötchen mit automatischen Segmentierung kombiniert mit ratiometrisch Batch-Verarbeitung von Calcein und Ethidiumbromid Bromid Fluoreszenz Intensität (Hinweis auf lebenden und tote Zellen, beziehungsweise). Beide Behandlungen reduzieren Lebensfähigkeit, obwohl Carboplatin Micronodules weitgehend strukturell intakt mit eine Korngrößenverteilung unbehandelten Kulturen ähnlich lässt. Im Gegensatz dazu stört PDT-Behandlung Micronodular Struktur, punktierte Regionen der Toxizität, verlagern die Verteilung in Richtung der kleineren Größen und potentiell zunehmende Anfälligkeit für nachfolgende chemotherapeutischen Behandlung verursacht.

Synergistische Verbesserung Von Carboplatin Wirksamkeit Mit Photodynamische Therapie in Ein Dreidimensionales Modell Für Micrometastatic Ovarian Krebs

Cancer Research. Nov, 2010  |  Pubmed ID: 21062986

Metastasierendem Ovarialkarzinom (OvCa) nimmt häufig aufgrund von Chemoresistance, was die Notwendigkeit für nicht überlappende Kombinationstherapien, die für die Beseitigung der résiduelle mechanistisch synergize heute. Photodynamische Therapie (PDT), Photochemie-basierte zytotoxischen Modalität, Eierstockkrebs Platin-Agenten und Biologics sensibilisiert und klinische Versprechen gegen Eierstock-Neoplastica gezeigt hat. Wir stellen ein dreidimensionales (3D)-Modell, adhärente Ovarien Micrometastases und Hochdurchsatz-quantitative Sicherungsmethoden rasch die Reihenfolge-abhängige Effekte der Kombination Benzoporphyrin-Derivat (BPD) Monoacid A-basierte PDT mit niedrig dosierten Carboplatin Bildschirm darstellt. 3D ovariellen Micronodules auf Matrigel angebaut wurden BPD-PDT vor oder nach der Carboplatin-Behandlung unterzogen. Wir entwickelten benutzerdefinierte Fluoreszenz Bild-Analyse-Routinen zur Quantifizierung der residual Tumorvolumen und Lebensfähigkeit. Carboplatin alleine nicht ausrotten ovariellen Micrometastases in einer Dosis von 400 mg/m2, verlassen, Kerne, die Personalisierungscookies oder undurchlässige zur Chemotherapie zu überleben. BPD-PDT (1,25 μmol/GmbHJ/cm2) erstellt punctata zytotoxischen Regionen innerhalb der Tumoren und Micronodular Struktur gestört. Behandlung mit BPD-PDT vor niedrig dosierte Carboplatin (40 mg/m2) produziert eine signifikante Reduktion der synergistische [P < 0,0001, Analyse Kovarianzanalyse (ANCOVA)] in residual Tumor Band [0,26; 95 % Konfidenzintervall (95 % CI), 0.19-0.36] verglichen mit PDT alleine (0,76; 95 % CI, 0.63-0.92) oder Carboplatin alleine (0.95; 95 % CI, 0,83-1.09), im Verhältnis zu Steuerelementen. Dieser Synergismus wurde nicht mit der Bestellung der umgekehrte Behandlung beobachtet. Hier zeigen wir erstmals die Verwendung von 3D-Modellen für Micrometastatic OvCa als schnelle und quantitative Reporter, Reihenfolge und Dosierung bestehend aus klinisch relevante Kombination Strategien zu optimieren. Dieser Ansatz kombiniert biologische Modellierung mit hoch-Inhalt-Bildgebung bietet eine Plattform, um schnell Bildschirm therapeutische Strategien für eine breite Palette von metastasierenden Tumoren.

Diffusiven Und Direktionale Intrazellulären Dynamik Durch Außendienst Dynamische Lichtstreuung Gemessen

Optics Express. Feb, 2010  |  Pubmed ID: 20174115

Quantitative Messung der diffusiven und gerichtete Prozesse der intrazellulären Strukturen ist nicht nur entscheidend zum Verständnis Zelle Mechanik und Funktionen, sondern hat auch viele Anwendungen, z. B. Untersuchung des zellulären Reaktionen auf therapeutische Wirkstoffe. Wir führen ein Etikett-freie optische Verfahren, das nicht-störungstheoretische Charakterisierung von lokalisierten intrazellulären Dynamik ermöglicht. Die Methode verbindet eine dynamische Lichtstreuung Außendienst-Analyse mit einem konfokalen interferometrische Mikroskop ein statistisches Maß der diffusiven und gerichtete Bewegung des Streuung Strukturen innerhalb einer mikroskopischen Sonde-Volume bereitstellen. Um das Potenzial dieser Technik zu demonstrieren, haben wir die lokalisierten intrazellulären Dynamik in menschlichen epithelialer Eierstockkrebs Zellen geprüft. Wir beobachteten die charakteristischen zeitlichen Regimes des intrazellulären Dynamik, die von an direktionale Zufallsprozesse auf einer Zeitskala von ~0.01 s übergeht. Darüber hinaus beobachtet wir gestörte gerichtete Prozesse auf der Zeitskala von 1 ungefähr 5 Sekunden durch die Anwendung einer Microtubule Polymerisierung Inhibitor, Colchicin, und ATP-Verarmung.

Bildgebung Und Photodynamische Therapie: Mechanismen, Überwachung Und Optimierung

Chemical Reviews. May, 2010  |  Pubmed ID: 20353192

Tötung Hypoxic Zelle Bevölkerungen in Einem 3D-Tumor-Modell Mit EtNBS-PDT

PloS One. 2011  |  Pubmed ID: 21876751

Eine herausragende Problem in der Krebstherapie ist der Kampf gegen die Behandlung-beständige Krankheit. Dies gilt insbesondere für Eierstock-Krebs, die meisten Patienten schließlich Behandlung-beständig metastasierendem Neoplastica erliegen. Begrenzte Perfusion und Diffusion, Azidose und Hypoxie spielen wichtige Rollen in der Entwicklung von Resistenzen, die Mehrheit von therapeutischen Front-Line-Therapien. Diese Beschränkungen überwinden und beseitigen sonst verschont Krebszellen, wir genutzt die kationischen Photosensibilisator EtNBS zur Behandlung von Hypoxie Regionen tief in in-vitro-3D-Modelle von metastasierendem Ovarialkarzinom. Im Gegensatz zu standard-Therapien, die nicht über ∼150 µm zu durchdringen, EtNBS wurde festgestellt, dass nicht nur in der Gesamtheit der großen durchdringen (> 200 µm) avaskuläre Knötchen, sondern auch Konzentrat in die Knötchen sauer und Hypoxie Kerne. Photodynamische Therapie mit EtNBS wurde hochwirksames Mittel gegen diese Hypoxie Regionen auch bei geringen therapeutischen Dosen werden beobachtet und war in der Lage, Normoxic und Hypoxie Regionen auf höheren Ebenen der Behandlung zu zerstören. Imaging-Studien unter Verwendung multiphoton und konfokalen Mikroskopien sowie Zeitraffer Optische Kohärenztomografie ergab (TL-Okt), eine Inside-Out-Muster des Zelle Todes, mit Apoptosis wird der primäre Mechanismus der Zelle Tötung. Kritisch, photodynamische Therapie auf der Basis von EtNBS erwies sich wirksam gegen die Modell-Tumor-Knötchen auch unter schweren Hypoxie. Die angeborene Fähigkeit des EtNBS photodynamische Therapie Zytotoxizität in einem breiten Spektrum von tumorale Sauerstoffversorgung Ebenen vermitteln zeigt sein Potenzial zur Behandlung-beständige Zelle Bevölkerungen zu beseitigen.