المتعدد الوسائط التصوير ومنهاج Microendoscopy الطيفي الألياف الرزمة لغير الغازية، في فيفو تحليل الأنسجة

الهدف العام من هذا الإجراء هو التوصيف الوظيفي للأنسجة في الجسم الحي من خلال الجمع بين المعلومات الهيكلية عالية الدقة والبيانات الطيفية الكمية. يمكن استخدام هذه الطريقة للإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال بيولوجيا السرطان مثل تحديد آثار العلاج على البنية المجهرية للأنسجة والتروية. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنه يمكن استخدام مسبار واحد لجمع بيانات الصور والتحليل الطيفي من نفس الموقع.

تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية إلى علاج سرطان الجهاز الهضمي لأن المسبار متوافق مع تقنيات التنظير التقليدي. بشكل عام ، سيكافح الأفراد الجدد في هذه الطريقة لأن المخالفات الصغيرة في وضع المسبار يمكن أن تؤثر بشكل كبير على دقة البيانات. خطرت لنا فكرة هذه الطريقة لأول مرة عندما أدركنا أهمية الجمع بين تقنية التصوير عالية الدقة وطريقة التحليل الطيفي الكمي.

العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم خطوات التحضير بسبب تعقيد كل من البناء والمعايرة. لبدء تجميع طريقة الفحص المجهري الفلوري عالي الدقة للمنظار الدقيق متعدد الوسائط ، قم بتركيب مرآة ثنائية اللون 470 نانومتر في مكعب قفص 30 ملم. قم بتوصيل قضبان تجميع القفص بالجوانب الأمامية واليمنى واليسرى من مكعب القفص.

قم بتوصيل حلقة تثبيت خالية من الإجهاد بلوحة قفص ملولبة وقم بربط أنبوب العدسة في حلقة التثبيت. قم بتوصيل لوحة قفص أخرى بأنبوب العدسة المحاذي للوحة القفص الأولى. بعد ذلك ، قم بتأمين مرآة من الألومنيوم المحسنة بالأشعة فوق البنفسجية في حامل مرآة بزاوية قائمة.

قم بتوصيل أربعة قضبان بمقدمة حامل المرآة وقضيبين قطريا على الجانب الأيمن من الحامل. حرك مجموعة أنبوب العدسة على الجانب الأيسر من مكعب القفص. قم بتوصيل الجانب الأيمن من مجموعة حامل المرآة بمجموعة أنبوب العدسة.

حرك حامل ترجمة المحور Z على الجانب الأيمن من التجميع. قم بتوصيل عدسة موضوعية لونية 10x بحامل الترجمة. بعد ذلك ، قم بتأمين لوحة محول الألياف على حامل عدسة ترجمة المحور XY.

حرك الحامل على المجموعة أمام العدسة الموضوعية. باستخدام حلقات التثبيت ، قم بتأمين مرشح الإثارة المناسب ومرشح الانبعاث في أنابيب العدسة. قم بربط أنبوب عدسة مرشح الإثارة في الجزء الأمامي من مكعب القفص.

وأنبوب عدسة مرشح الانبعاث في مقدمة حامل المرآة بزاوية صحيحة. باستخدام الايبوكسي ، قم بتوصيل مصباح LED بحجم 455 نانومتر بلوحة القفص أمام مرشح الإثارة. حرك لوحة قفص أمام كل أنبوب عدسة مرشح.

باستخدام حلقة استقامة، قم بتأمين عدسة أنبوبية مزدوجة لونية في أنبوب عدسة آخر بحيث يواجه السهم الموجود على السطح الخارجي للعدسة الجانب الملولب خارجيا من أنبوب العدسة. قم بتوصيل عدسة الأنبوب بلوحة القفص الأيسر ، ضع لوحة قفص أخرى أمام عدسة الأنبوب. باستخدام حلقة تثبيت خالية من الإجهاد، قم بتوصيل كاميرا USB أحادية اللون بلوحة القفص.

لبدء تجميع طريقة التحليل الطيفي للانعكاس الفرعي المنتشر ، قم بإرفاق لوحة قفص ملولبة بمقدمة مصدر ضوء الهالوجين التنغستن مع الإيبوكسي. أدخل أربعة قضبان تجميع قفص في لوحة القفص وحرك حامل ترجمة المحور Z على القضبان. قم بربط عدسة موضوعية لونية 20x في حامل ترجمة المحور Z.

قم بتوصيل لوحة محول الألياف بحامل ترجمة المحور XY وحرك الحامل على المجموعة أمام العدسة الموضوعية. أخيرا ، قم بتأمين كلا التجميعين في طاولة بصرية قريبة من بعضها البعض باستخدام أجهزة التثبيت المناسبة. لبدء بناء جهاز تبديل فصل كاشف المصدر ، قم بربط لوحة محول ألياف SMA الملولبة خارجيا في ذراع محرك من الألومنيوم.

قم بتوصيل محول ذراع المحرك بالجزء الخلفي من ذراع المحرك. بعد ذلك ، قم بربط محرك متدرج في غلاف محرك من الألومنيوم. قم بربط مجموعة ذراع المحرك على قضيب المحرك وشد برغي القفل.

بعد ذلك ، قم بربط ثلاث لوحات محول ألياف في مفتاح بصري ثم قم بربط لوحة الوجه على المفتاح البصري. قم بربط قضيب المحرك السائر من خلال الفتحة المركزية للمفتاح البصري. ضع محرك متدرج عبر الخط المركزي للوح الأحمر الخالي من الرطوبة.

قم بتوصيل السائق بمصدر طاقة مناسب ومحرك السائر قم بتأمين المفتاح البصري في الجدول البصري. قم بتوصيل كابل تصحيح 550 ميكرومتر 0.22 نانو بذراع المحرك.

قم بتوصيل الطرف الآخر بمطياف USB. لتوصيل مسبار الألياف البصرية ، قم بتوصيل كابل ألياف الصورة المركزي 1 ملم بمجموعة طريقة الفحص المجهري الفلوري عالي الدقة. قم بتوصيل الكبل الأيسر متعدد الأوضاع 200 ميكرومتر بمجموعة طريقة التحليل الطيفي للانعكاس الفرعي المنتشر.

استمر من اليسار ، قم بتوصيل الكابلات متعددة الأوضاع المتبقية من أجل المحولات اليسرى والوسطى واليمنى لجهاز التبديل البصري. لبدء المعايرة للتجربة، قم بتوصيل جميع أجهزة USB الطرفية بالكمبيوتر. قم بتشغيل جميع الأجهزة وتأكد من فتح غالق مصباح الهالوجين التنغستن.

بعد ذلك ، أطفئ أضواء الغرفة وأغلق مصادر الإضاءة المحيطة الأخرى. افتح برنامج الحصول على البيانات. اترك الجهاز يعمل لمدة 30 دقيقة قبل الشروع في المعايرة.

ضع معيار انعكاس منتشر بنسبة 20٪ في القسم السفلي من جهاز المعايرة. أدخل مسبار الألياف الضوئية في الفتحة اليسرى للجهاز واضبط المفتاح البصري الآلي على اليسار لتحديد 374 ميكرومتر كإعداد DS. في البرنامج ، اضبط وقت التكامل على 500 مللي ثانية.

ثم انقر فوق اكتساب الطيف لبدء الاستحواذ على RMAX ل SDS هذا. عند الانتهاء من الحصول على RMAX ، احفظ الطيف في مجلد معين. أغلق مصراع مصباح الهالوجين التنغستن واحصل على الطيف المظلم R ل SDS هذا.

افتح الغالق ، وحرك المسبار إلى الفتحة اليمنى في جهاز المعايرة واضبط المفتاح البصري الآلي على الموضع الأوسط لإعداد SDS 730 ميكرومتر. احصل على RMAX و RDARK لجهاز SDS هذا لإكمال المعايرة. أولا ، حدد منطقة الجلد المناسبة لجمع البيانات.

باستخدام قلم تمييز أصفر كمصدر للبيرانين ، قم بتلطيخ المنطقة المختارة برفق. لبدء الفحص المجهري الفلوري عالي الدقة ، قم بتشغيل مؤشر LED 455 نانومتر وأغلق مصراع مصباح الهالوجين التنغستن. ضع مسبار الألياف البصرية على اتصال لطيف مع الجلد.

حرك المسبار عبر الأنسجة الملطخة بالبيرانين لعرض بنية البصيرة الحالية القمية. في البرنامج ، قم بتعيين وقت التعرض المناسب والكسب لتجنب تشبع الصورة. ثم انقر فوق الحصول على صورة للحصول على صورة ثابتة.

احتفظ بالمسبار في مكانه للتحليل الطيفي للانعكاس الفرعي المنتشر. قم بإيقاف تشغيل مصباح LED 455 نانومتر وافتح مصراع مصباح الهالوجين التنغستن. بعد ذلك ، قم بالتبديل إلى إعداد SDS 374 ميكرومتر على اليسار.

انقر فوق اكتساب الأطياف للحصول على طيف الأنسجة R ل SDS هذا. بعد ذلك ، قم بالتبديل إلى الوضع الأوسط واحصل على طيف الأنسجة SDS R 730 ميكرومتر. افتح برنامج ما بعد المعالجة وانقر فوق تشغيل.

عند المطالبة ، حدد أطياف المعايرة والأطياف في الجسم الحي والصورة الفلورية عالية الدقة للحصول على صورة الأنسجة. توفر طريقة الفحص المجهري الفلوري عالي الدقة صورة عالية الدقة لموقع الأنسجة. يظهر تلطيخ البيرانين الخطوط العريضة للخلايا الكيراتينية الفردية.

برنامج المعالجة اللاحقة بيانات التحليل الطيفي الانعكاسي شبه المنتشر لحساب تركيز الهيموجلوبين وتركيز الميلانين وتشبع الأكسجين في الأنسجة. تمت مقارنة وحمة الخلايا الصباغية الحميدة بأنسجة الجلد الطبيعية المجاورة باستخدام هذا المنظار المجهري متعدد الوسائط. أظهرت وحمة الخلايا الصباغية تركيزا أقل قليلا من الهيموجلوبين وتركيزا مرتفعا قليلا من الميلانين مقارنة بالأنسجة الطبيعية.

بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في أقل من ساعة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم ترك مصباح الهالوجين التنغستن يسخن لمدة 15 دقيقة ومعايرة الأجهزة باستخدام معيار الانعكاس قبل جمع البيانات. باتباع هذا الإجراء ، يمكن استخدام تقنيات أخرى مثل الفحص المجهري متحد البؤر أو الفحص المجهري متعدد الفوتون لاستكشاف التغيرات تحت الخلوية في بنية البروتين أو التمثيل الغذائي.

بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين لاستكشاف العلاقة بين تروية الأنسجة والبنية المجهرية استجابة للعلاج الكيميائي. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية بناء واستخدام جهاز تصوير بالمنظار الدقيق الهجين والتحليل الطيفي.