للتحويل الصوتية والبصرية القرار المجهر الضوئي ل في فيفو الحيوانات الصغيرة الدم الأوعية الدموية التصوير

الهدف العام من هذا الإجراء هو إظهار نظام مجهر ضوئي ذو دقة صوتية وبصرية قابل للتحويل لتصوير الأوعية الدموية في الجسم الحي للحيوانات الصغيرة. الفحص المجهري الضوئي هو طريقة تصوير سريعة النمو في الجسم الحي تجمع بين البصريات والموجات فوق الصوتية ، مما يوفر عمق تصوير يتجاوز المسار البصري بدقة عالية. هذا العمل الحالي هو نظام مجهري صوتي ضوئي قابل للتحويل ، وقادر على التصوير عالي الدقة على عمق ضحل بالإضافة إلى تصوير الأنسجة العميقة منخفض الدقة لنفس العينة في الجسم الحي.

سيوضح الإجراء الدكتور موهيش موثانشيري ، زميل باحث من مختبري ، وأرونيما شارما ، طالبة دكتوراه من مختبري. أولا ، قم ببناء نظام ليزر نانو ثانية قابل للضبط من ليزر Nd: YAG ذو الحالة الصلبة بضخ الصمام الثنائي وليزر قابل للضبط بمدى يتراوح من 559 إلى 576 نانومتر. اضبط الليزر ditable على 570 nan.

قم بتركيب خزان أكريليك على طاولة بصرية مع نافذة تصوير من البولي إيثيلين بطول سبعة سنتيمترات في أرضية الخزان. قم بإصلاح مرحلة التصوير في عمود بصري أسفل نافذة التصوير. فوق الخزان ، قم بتركيب قفص بصري يحتوي على نظام التصوير AR-OR-PAM على لوحة تبديل مثبتة على مرحلة ترجمة آلية ثلاثية المحاور يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر.

لتكوين نظام AR-PAM ، استخدم منشور الملاك الأيمن مركب على مرحلة دوران مستمرة آلية لتوجيه الحزمة من خلال مرشح متغير الكثافة المحايدة إلى كبل ألياف متعدد الأوضاع مع قارنة توصيل ألياف 25 NA. قم بتوصيل إخراج الألياف بمرحلة ترجمة XY في نظام التصوير. قم بتوجيه الشعاع من خلال عدسة محدبة بلانو على بعد 25 ملم من الإخراج ، ثم من خلال عدسة مخروطية لإنشاء شعاع على شكل حلقة.

ركز الشعاع على شكل حلقة على مكثف بصري حول محول طاقة بالموجات فوق الصوتية بتردد 50 ميجاهرتز مع عدسة صوتية مثبتة عند إخراج محول الطاقة. بعد ذلك ، لتكوين نظام OR-PAM ، قم بتدوير منشور الزاوية اليمنى الأول بمقدار 90 درجة لتوجيه شعاع الليزر عبر قزحية ، ومرشح متغير الكثافة المحايدة ، وعدسة مكثف ، وثقب مثبتة على بعد 75 ملم من عدسة المكثف. استخدم قارنة توصيل ألياف أحادية الوضع NA 1 وألياف أحادية الوضع لإرسال الحزمة إلى مرحلة الترجمة Z في نظام التصوير.

قم بتوجيه الشعاع من خلال عدسة مزدوجة لونية مثبتة على بعد 50 ملم من خرج الألياف. قم بتحويل الشعاع باستخدام مرآة حركية قابلة للتحكم بيضاوية الشكل إلى عدسة مزدوجة لونية ثانية في أنبوب العدسة. ركز الشعاع على منشور بزاوية قائمة مفصولة بطبقة من زيت السيليكون من منشور معيني ، يحمل عدسة صوتية ومحول طاقة بالموجات فوق الصوتية بقوة 50 ميغاهرتز ، والذي يشكل رأس المسح الضوئي OR-PAM.

قبل البدء في محاذاة النظام ، املأ خزانات الأكريليك بالماء منزوع الغاز. ثم استخدم المرحلة الآلية ثلاثية المحاور لتحريك مجموعة المسح فوق الخزان. اخفض التجميع حتى يتم غمر العدسات الصوتية لكلا النظامين.

قم بتشغيل الليزر. قم بتوصيل محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية بمكبرات صوت ثابتة الكسب بحجم 25 ديسيبل. ضع رأس المسح الضوئي AR-PAM فوق نافذة التصوير.

ضع شريحة زجاجية ملفوفة بشريط كهربائي أسود على مرحلة التصوير وارفع المسرح لملامسة الشريحة لنافذة التصوير. اضبط العدسة المخروطية حتى يصل سعة الإشارة الصوتية الضوئية الناتجة عن الشريحة إلى الحد الأقصى، مما يشير إلى أن العدسات البصرية والصوتية كونفوكية. ثم قم بالتبديل يدويا إلى نظام OR-PM.

اضبط العدسة المزدوجة اللونية حتى تصبح العدسات البصرية والصوتية مختلطة، كما هو موضح من خلال زيادة سعة الإشارة الضوئية الصوتية من الشريحة المغطاة بالشريط. لتحديد الدقة الجانبية لكل نظام ، ضع أولا 1 مليلتر من محلول مخفف من جزيئات الذهب النانوية 100 نانومتر في الماء على زلة غطاء. ضع الشريحة على مرحلة التصوير.

وارفع المسرح حتى يتصل محلول الجسيمات النانوية بنافذة التصوير. قم بتبديل الليزر ورأس المسح الضوئي إلى نظام AR-PAM. قم بتكوين برنامج الجهاز لفحص AR-PAM وإجراء فحص نقطي واحد.

كرر هذه العملية لنظام OR-PAM. ثم قم بإزالة الشريحة وتنظيف نافذة التصوير بمسحة كحولية. قم بملاءمة وظائف انتشار النقاط المحددة من الصور المكتسبة إلى منحنى غاوسي.

العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى هو الدقة الجانبية لنظام المسح المقابل. بعد ذلك ، لتحديد أقصى عمق للتصوير في الأنسجة ، أدخل أولا صفيحة معدنية حادة ملفوفة بشريط أسود في جزء صغير من أنسجة الدجاج بزاوية ضحلة. ضع المنديل في خزان المياه أسفل رأس الماسحة الضوئية.

احصل على صورة B واحدة لكل نظام. قم بقياس العمق الموجود أسفل سطح الأنسجة حيث لم يعد من الممكن تمييز الشريط الأسود بوضوح. قبل الصورة ، تأكد من نظافة نافذة تصوير البولي إيثيلين ومرحلة تصوير.

ثم احصل على أنثى فأرة يبلغ من العمر 25 جراما وتبلغ من العمر أربعة أسابيع لإجراء التصوير بعد تخدير الفأر. قم بإزالة الشعر من سطح الأذن باستخدام كريم مزيل الشعر. ضع مرهما معقما للعين على عيون الماوس لمنع الجفاف ومنع أشعة الليزر المتناثرة.

ضع الماوس على مرحلة التصوير مع صورة اللوحة لوضع الأذن لي. راقب الحالة الفسيولوجية للفأر باستخدام مقياس التأكسج النبضي المثبت على ذيل الفأر أو ساقه. ضع جل الموجات فوق الصوتية على الأذن ليتم تصويرها.

ارفع مرحلة التصوير ببطء لملامسة الأذن برفق لنافذة تصوير البولي إيثيلين. احصل على فحوصات AR-PAM و OR-PAM النقطية لأذن الماوس ، ومراقبة الحالة الفسيولوجية للماوس طوال الوقت. اسمح للماوس بالتعافي تماما بعد التصوير.

تم تصوير نظام الأوعية الدموية للفأر هنا في الجسم الحي باستخدام نظام AR-OR-PAM القابل للتحويل. كانت الأوعية الدموية التي يزيد سمكها عن 45 ميكرومترا مرئية بوضوح في صورة AR-PAM. تم حل الشعيرات الدموية المفردة التي يبلغ عرضها حوالي خمسة ميكرومتر باستخدام تصوير OR-PAM.

يتميز نظام AR-OR-PAM المدمج بدقة جانبية تبلغ حوالي أربعة ميكرون. وفي هذه النقطة ، تصوير رباعي مم ل OR-PAM ودقة جانبية تبلغ 45 ميكرومتر تقريبا وتصوير 7.8 مم ل AR-PAM. يسمح نظام AR-OR-PAM المدمج القابل للتحويل بالتصوير دون نقل العينة بين أنظمة التصوير المختلفة.

يمكن استخدام النظام المطور للتصوير قبل السريري. تشمل التطبيقات الرئيسية قبل السريرية تصوير الذكورة ، والبيئات الدقيقة للورم ، ودوران الأوعية الدقيقة ، والاستجابة للأدوية ، ووظائف المخ ، والعلامات الحيوية ، والأنشطة الجينية.