optical-scatter-microscopy-based-on-two-dimensional-gabor-filters

Optical Scatter Microscopy Based on Two-Dimensional Gabor Filters

We demonstrate a microscopic instrument that can measure subcellular texture arising from organelle morphology and organization within unstained living ...

Rutgers University 

&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x91CF;&#x5316;&#x5BF9;&#x8C61;&#x7EB9;&#x7406;&#x5F15;&#x8D77;&#x5BB6;&#x4EBA;&#x6E05;&#x6E05;&#x767D;&#x767D;&#x7684;&#x6D3B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5185;&#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x529F;&#x80FD;&#x5B9A;&#x4F4D;&#x5149;&#x5B66;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x52A0;&#x5DE5;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x7A7A;&#x95F4;&#x7B5B;&#x9009;&#x5668;&#x4F7F;&#x7528;&#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x955C;&#x5668;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x6D4B;&#x91CF;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5E94;&#x7B54;&#x53CD;&#x5E94;&#x4F18;&#x5316;&#xFF0C;&#x53EF;&#x611F;&#x53D6;&#x5411;&#x7684;&#x7403;&#x5F62;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#xFF0C;&#x5982;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7684;&#x5BBD;&#x5EA6;&#x4E3A; 0.45 microm &#x5468;&#x56F4;&#x7684;&#x4E8C;&#x7EF4;&#x5149;&#x5B66; Gabor &#x6837;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x5668;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x8868;&#x660E;&#x5185;&#x7F3A;&#x9677;&#x578B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7F3A;&#x4E4F;&#x6D46;&#x6DB2;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x6548;&#x5E94;&#x5668; Bax &#x548C; Bak&#xFF0C;&#x4E0E; Bax/Bak &#x8868;&#x793A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#xFF0C;&#x7B26;&#x5408;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x7684;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x5F62;&#x72B6;&#x4E2D;&#x7684;&#x62A5;&#x544A;&#x5DEE;&#x5F02;&#x76F8;&#x6BD4;&#x5927;&#x5927;&#x5706;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x89E3;&#x8026;&#x7A7A;&#x95F4;&#x9891;&#x7387;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x7684;&#x56FE;&#x50CF;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#xFF0C;&#x6B64;&#x65B9;&#x6CD5;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5FEB;&#x901F;&#x5206;&#x6790;&#x7684;&#x7403;&#x5F62;&#x4E9A;&#x5FAE;&#x7C73;&#x6563;&#x5C04;&#x4F53;&#x6B20;&#x91C7;&#x6837;&#x5927;&#x89C6;&#x573A;&#x548C;&#x4EA7;&#x91CF;&#x63D0;&#x9AD8;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x5B9A;&#x91CF;&#x8BC4;&#x4F30;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x672C;&#x5730;&#x5316;&#x5F62;&#x6001;&#x8BA1;&#x91CF;&#x5B66;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;

&#x6D4B;&#x91CF;&#x7684;&#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x5149;&#x5B66; Gabor &#x6837;&#x7528;&#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x955C;&#x5668;&#x4EF6;&#x7684;&#x7B5B;&#x9009;&#x3002;

We demonstrate an optical Fourier processing method to quantify object texture arising from subcellular feature orientation within unstained living cells. Using a digital micromirror device as a Fourier spatial filter, we measured cellular responses to two-dimensional optical Gabor-like filters optimized to sense orientation of nonspherical particles, such as mitochondria, with a width around 0.45 microm. Our method showed significantly rounder structures within apoptosis-defective cells lacking the proapoptotic mitochondrial effectors Bax and Bak, when compared with Bax/Bak expressing cells functional for apoptosis, consistent with reported differences in mitochondrial shape in these cells. By decoupling spatial frequency resolution from image resolution, this method enables rapid analysis of nonspherical submicrometer scatterers in an undersampled large field of view and yields spatially localized morphometric parameters that improve the quantitative assessment of biological function.

Measurement of subcellular texture by optical Gabor-like filtering with a digital micromirror device.

Nous d&#xE9;montrons une m&#xE9;thode de traitement optique de Fourier pour quantifier la texture objet r&#xE9;sultant de l&#x26;#39;orientation fonction subcellulaire dans les cellules vivantes non color&#xE9;es. Utilisation d&#x26;#39;un dispositif de micro-miroir num&#xE9;rique comme un filtre de Fourier spatiale, on mesure la r&#xE9;ponse cellulaire &#xE0; deux dimensions optiques Gabor de type filtres optimis&#xE9;s pour l&#x26;#39;orientation sens de particules non sph&#xE9;riques, telles que les mitochondries, avec une largeur d&#x26;#39;environ 0,45 microm&#xE8;tre. Notre m&#xE9;thode a montr&#xE9; de mani&#xE8;re significative les structures rondes au sein de l&#x26;#39;apoptose des cellules d&#xE9;fectueuses qui n&#x26;#39;ont pas les pro-apoptotique mitochondriale effecteurs Bax et Bak, en comparaison avec Bax / Bak cellules exprimant fonctionnels de l&#x26;#39;apoptose, en conformit&#xE9; avec les diff&#xE9;rences signal&#xE9;es dans la forme mitochondriale de ces cellules. En d&#xE9;couplant la r&#xE9;solution de fr&#xE9;quence spatiale de r&#xE9;solution de l&#x26;#39;image, cette m&#xE9;thode permet l&#x26;#39;analyse rapide des diffuseurs non sph&#xE9;riques submicroniques dans un champ sous-&#xE9;chantillonn&#xE9; de vue large et donne spatialement localis&#xE9;es param&#xE8;tres morphom&#xE9;triques qui am&#xE9;liorent l&#x26;#39;&#xE9;valuation quantitative de la fonction biologique.

Mesure de la texture subcellulaire par Gabor optique en forme de filtrage avec un p&#xE9;riph&#xE9;rique num&#xE9;rique Micromirror

Wir zeigen eine optische Fourier-Verarbeitung-Methode zur Quantifizierung der Objekt-Textur aus subzellulare Feature Orientierung im ungef&auml;rbten lebender Zellen. Verwenden ein digital Micromirror Device als Fourier r&auml;umliche Filter, gemessen wir zellul&auml;re Reaktionen auf zweidimensionale optische Gabor-wie Filter, Sinn-Orientierung der nonspherical Teilchen, wie z.B. Mitochondrien, mit einer Breite um 0.45 Microm optimiert. Unsere Methode zeigte deutlich rundere Strukturen innerhalb der Apoptose-defekte Zellen fehlt die Proapoptotischen mitochondriale Effektoren Bax und Bak, verglichen mit Bax/Bak Zellen f&uuml;r Apoptosis, berichteten Unterschiede in der mitochondrialen Form in diesen Zellen entsprechen funktionell zum Ausdruck zu bringen. Durch Entkopplung r&auml;umliche Frequenzaufl&ouml;sung von Bildaufl&ouml;sung, diese Methode erm&ouml;glicht die schnelle Analyse der nonspherical seiner Unordnung in einem undersampled gro&szlig;en Sehfeld und liefert r&auml;umlich lokalisierte morphometrischer Parameter, die die quantitative Bewertung der biologischen Funktion zu verbessern.

Messung der subzellul&auml;ren Textur durch optische Gabor-wie Filtern mit ein digital Micromirror Device.

Mostriamo un metodo di elaborazione ottico trasformata di Fourier per quantificare la consistenza oggetto derivanti dall&#39;orientamento sottocellulari caratteristica all&#39;interno di cellule viventi non marcate. Utilizzando un dispositivo a microspecchio digitale come un filtro spaziale di Fourier, abbiamo misurato cellular responses to bidimensionale filtri di Gabor-come ottici ottimizzati per orientamento di senso di nonspherical particelle, come i mitocondri, con una larghezza di circa 0.45 microm. Il nostro metodo ha dimostrato significativamente pi&ugrave; rotondo strutture all&#39;interno delle cellule apoptosis difettoso, manca i Miselli mitocondriale effettori Bax e Bak, quando confrontato con Bax/Bak che esprimono le cellule funzionali per apoptosi, coerente con le differenze segnalate in forma mitocondriale in queste cellule. Di disaccoppiamento risoluzione di frequenza spaziale dalla risoluzione dell&#39;immagine, questo metodo consente l&#39;analisi rapida di scatterers submicrometriche nonspherical in un visualizzazioni ampio campo visivo e produce i parametri morfometrici spazialmente localizzate che migliorare la valutazione quantitativa della funzione biologica.

Misurazione della consistenza sottocellulare filtrando ottico Gabor-come con un digital micromirror device.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x67D3;&#x8272;&#x751F;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x914D;&#x5411;&#x306B;&#x8D77;&#x56E0;&#x3059;&#x308B;&#x30AA;&#x30D6;&#x30B8;&#x30A7;&#x30AF;&#x30C8;&#x306E;&#x30C6;&#x30AF;&#x30B9;&#x30C1;&#x30E3;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x5149;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x51E6;&#x7406;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x7A7A;&#x9593;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30DF;&#x30E9;&#x30FC;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;0.45&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E2;&#x30EB;&#x524D;&#x5F8C;&#x306E;&#x5E45;&#x3067;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x975E;&#x7403;&#x72B6;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B9;&#x5411;&#x304D;&#x306B;&#x6700;&#x9069;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;2&#x6B21;&#x5143;&#x5149;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x306B;&#x5BFE;&#x3059;&#x308B;&#x7D30;&#x80DE;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x624B;&#x6CD5;&#x306F;&#x3001;Bax / Bak&#x306E;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x5F62;&#x3067;&#x5831;&#x544A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x76F8;&#x9055;&#x70B9;&#x3068;&#x4E00;&#x81F4;&#x3057;&#x3066;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x767A;&#x73FE;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3068;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x3066;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x30A8;&#x30D5;&#x30A7;&#x30AF;&#x30BF;&#x30FC;BAX&#x304A;&#x3088;&#x3073;BAK&#x3092;&#x3001;&#x6B20;&#x3051;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x6B20;&#x9665;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x3067;&#x304B;&#x306A;&#x308A;&#x4E38;&#x307F;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x753B;&#x50CF;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x304B;&#x3089;&#x7A7A;&#x9593;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x3092;&#x30C7;&#x30AB;&#x30C3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x306F;&#x3001;&#x30D3;&#x30E5;&#x30FC;&#x306E;&#x30A2;&#x30F3;&#x30C0;&#x30FC;&#x5927;&#x898F;&#x6A21;&#x306A;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x3067;&#x975E;&#x7403;&#x72B6;&#x30B5;&#x30D6;&#x30DF;&#x30AF;&#x30ED;&#x30F3;&#x6563;&#x4E71;&#x4F53;&#x306E;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x5206;&#x6790;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x3001;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x5B9A;&#x91CF;&#x7684;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x306B;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30E9;&#x30A4;&#x30BA;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5F62;&#x614B;&#x5B66;&#x7684;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x304C;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xAC1C;&#xCCB4;&#xAC00; &#xC9C8;&#xAC10; subcellular &#xAE30;&#xB2A5; &#xBC29;&#xD5A5; &#xD760; &#xC5C6;&#xB294; &#xC0B4;&#xC544;&#xC788;&#xB294; &#xC138;&#xD3EC; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xCC99;&#xB3C4;&#xB97C; &#xAD11;&#xD559; &#xD478;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xCC98;&#xB9AC; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD478;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xACF5;&#xAC04; &#xD544;&#xD130;, 0.45 microm &#xC8FC;&#xC704; &#xB108;&#xBE44;&#xC640; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xAC19;&#xC740; nonspherical &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xBC29;&#xD5A5; &#xAC10;&#xAC01;&#xC5D0; &#xCD5C;&#xC801;&#xD654; &#xB41C; 2 &#xCC28;&#xC6D0; &#xAD11; Gabor &#xAC19;&#xC740; &#xD544;&#xD130; &#xC138;&#xD3EC; &#xC751;&#xB2F5;&#xC744; &#xCE21;&#xC815; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xBC29;&#xBC95;&#xC740; Bax/&#xBC15; &#xC140; apoptosis,&#xC774; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xD615;&#xD0DC;&#xB85C; &#xBCF4;&#xACE0; &#xCC28;&#xC774;&#xC640; &#xC77C;&#xCE58;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xAE30;&#xB2A5; &#xD45C;&#xD604;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; proapoptotic &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xC774;&#xD399;&#xD130; Bax&#xC640; &#xC774;&#xBA85;&#xBC15;, &#xBD80;&#xC871; &#xD55C; apoptosis &#xACB0;&#xD568; &#xC138;&#xD3EC; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xB465;&#xAE00;&#xAC8C; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC600;&#xB2E4;. &#xACF5;&#xAC04; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBD84;&#xB9AC; &#xD558; &#xC5EC;&#xC774; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC; nonspherical submicrometer scatterers &#xC5B8;&#xB354;&#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1;&#xB41C; &#xD070; &#xD544;&#xB4DC;&#xC758; &#xBCF4;&#xAE30;&#xC5D0;&#xC758; &#xC2E0;&#xC18D; &#xD558; &#xAC8C; &#xBD84;&#xC11D; &#xD558; &#xACE0; &#xC591;&#xC801; &#xD3C9;&#xAC00;&#xC758; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xD559;&#xC801; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xAC1C;&#xC120; &#xD558;&#xB294; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xD654; &#xB41C; &#xD615;&#xD0DC;&#xD559; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xB97C; &#xC0DD;&#xC131; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xAD11;&#xD559; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; micromirror &#xC7A5;&#xCE58;&#xB85C; &#xBCF4; &#xCC98;&#xB7FC; &#xD544;&#xD130;&#xB9C1; &#xD558; &#xC5EC; subcellular &#xC9C8;&#xAC10;&#xC758; &#xCE21;&#xC815;.

Se demuestra una &#xF3;ptica m&#xE9;todo de Fourier de procesamiento para cuantificar la textura objeto que surge de la orientaci&#xF3;n caracter&#xED;stica subcelular dentro de las c&#xE9;lulas vivas no te&#xF1;idas. El uso de un dispositivo digital como un filtro de Fourier espacial, que mide la respuesta celular a dos dimensiones &#xF3;pticas Gabor-como filtros optimizados para orientaci&#xF3;n de sentido de las part&#xED;culas no esf&#xE9;ricas, tales como las mitocondrias, con un ancho de alrededor de 0,45 micras. Nuestro m&#xE9;todo mostr&#xF3; significativamente las estructuras redondas en la apoptosis de las c&#xE9;lulas defectuosas que carecen de la proapopt&#xF3;ticos Bax mitocondrial efectores y Bak, en comparaci&#xF3;n con Bax / Bak c&#xE9;lulas que expresan el funcionamiento de la apoptosis, en consonancia con las diferencias reportadas en la forma de las mitocondrias en estas c&#xE9;lulas. Al desacoplar resoluci&#xF3;n de la frecuencia espacial de resoluci&#xF3;n de la imagen, este m&#xE9;todo permite un an&#xE1;lisis r&#xE1;pido de dispersores submicrom&#xE9;tricas no esf&#xE9;ricas en un campo de gran undersampled de vista y da los par&#xE1;metros morfom&#xE9;tricos espacialmente localizados que mejorar la evaluaci&#xF3;n cuantitativa de la funci&#xF3;n biol&#xF3;gica.

Medici&#xF3;n de la textura subcelular por Gabor &#xF3;ptico similar al filtrado con un dispositivo digital de microespejos

&#x5BF9;&#x91CD;&#x8981;&#x53C2;&#x6570;&#x81EA;&#x7EC4;&#x88C5;&#x7684; 3-(&#x6C28;&#x4E19;&#x57FA;) triethoxysilane (APTES) &#x5BF9;&#x5316;&#x5B66;&#x751F;&#x957F;&#x7684;&#x7845;&#x6C27;&#x5316;&#x7269; (SiO 2) &#x5F62;&#x6210;&#x6C28;&#x4E19;&#x57FA;&#x7845;&#x70F7; (AP) &#x7535;&#x5F71;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x8C03;&#x67E5;&#x4F7F;&#x7528;&#x539F;&#x4F4D;&#x7EA2;&#x5916; (IR) &#x5438;&#x6536;&#x5149;&#x8C31;&#x3002;&#x7EC7;&#x6784;&#x81F3;&#x7EA6; 70 &#x5EA6; C &#x4EA7;&#x751F;&#x819C;&#x8D28;&#x91CF;&#x7684;&#x91CD;&#x5927;&#x6539;&#x8FDB;&#xFF1A; APS &#x80F6;&#x5377;&#x662F;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x66F4;&#x9AD8;&#xFF0C;&#x548C;&#x5206;&#x5B50;&#x548C; SiO 2 &#x8868;&#x9762;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684; Si-O-&#x7845;&#x503A;&#x5238;&#x66F4;&#x591A;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x548C;&#x8BA2;&#x8D2D;&#x7684;&#x5176;&#x4F59;&#x672A;&#x53CD;&#x5E94;&#x4E59;&#x6C27;&#x57FA;&#x7FA4;&#x4F53;&#x6570;&#x91CF;&#x6709;&#x9650;&#x3002;&#x76F8;&#x6BD4;&#x4E4B;&#x4E0B;&#xFF0C;post-annealing &#x529F;&#x80FD;&#x6027;&#x7684; SiO 2 &#x6837;&#x672C; (&#x5373; ex &#x539F;&#x4F4D;&#x9000;&#x706B;) &#x4E0E; APTES &#x5BA4;&#x6E29;&#x53CD;&#x5E94;&#x540E;&#x4E0D;&#x4F1A;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4EFB;&#x4F55;&#x5149;&#x8C31;&#x53D8;&#x5316;&#xFF0C;&#x8868;&#x660E; post-annealing &#x8F83;&#x65E9;&#x524D;&#x6709;&#x805A;&#x5408;&#x6240;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x7684;&#x6C34;&#x5E73;&#x6CA1;&#x6709;&#x5F3A;&#x70C8;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x7EA2;&#x5916;&#x548C;&#x692D;&#x6570;&#x636E;&#x663E;&#x793A;&#x8D8A;&#x9AD8;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x6E29;&#x5EA6;&#x3001; &#x5BC6;&#x5EA6;&#x66F4;&#x9AD8;&#x548C;&#x66F4;&#x8584;&#x7684; AP &#x5C42;&#x662F;&#x4E3A;&#x7ED9;&#x5B9A;&#x7684;&#x6D78;&#x6CE1;&#x65F6;&#x95F4;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x901A;&#x8FC7;&#x7EC7;&#x6784; 70 &#x6444;&#x6C0F;&#x5EA6;&#x7684;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x83B7;&#x5F97;&#x7684; AP &#x5C42;&#x5C55;&#x54C1;&#x53BB;&#x79BB;&#x5B50;&#x6C34;&#x4E2D;&#x6BD4;&#x5728;&#x5BA4;&#x6E29;&#x4E0B;&#x7F16;&#x5199;&#x7684; AP &#x5C42;&#x7A33;&#x5B9A;&#x6027;&#x66F4;&#x597D;&#x3002;

&#x9644;&#x4EF6; 3-(&#x6C28;&#x4E19;&#x57FA;) &#x7845;&#x6C27;&#x5316;&#x7269;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;&#x7684; triethoxysilane&#xFF1A; &#x6EB6;&#x6DB2;&#x6E29;&#x5EA6;&#x7684;&#x4F9D;&#x8D56;&#x3002;

Parameters important to the self-assembly of 3-(aminopropyl)triethoxysilane (APTES) on chemically grown silicon oxide (SiO 2) to form an aminopropyl silane (APS) film have been investigated using in situ infrared (IR) absorption spectroscopy. Preannealing to approximately 70 degrees C produces significant improvements in the quality of the film: the APS film is denser, and the Si-O-Si bonds between the molecules and the SiO 2 surface are more structured and ordered with only a limited number of remaining unreacted ethoxy groups. In contrast, post-annealing the functionalized SiO 2 samples after room temperature reaction with APTES (i.e., ex situ annealing) does not lead to any spectral change, suggesting that post-annealing has no strong effect on the horizontal polymerization as suggested earlier. Both IR and ellipsometry data show that the higher the solution temperature, the denser and thinner the APS layer is for a given immersion time. Finally, the APS layer obtained by preannealing the solution at 70 degrees C exhibits a better stability in deionized water than the APS layer prepared at room temperature.

Attachment of 3-(Aminopropyl)triethoxysilane on silicon oxide surfaces: dependence on solution temperature.

Param&egrave;tres importants &agrave; l&#39;auto-assemblage de 3-(aminopropyl) tri&eacute;thoxysilane (APTES) d&#39;oxyde de silicium chimiquement cultiv&eacute;s (SiO 2) pour former un film de silane (APS) aminopropyl ont &eacute;t&eacute; &eacute;tudi&eacute;s &agrave; l&#39;aide de la spectroscopie (IR) absorption infrarouge in situ. Preannealing &agrave; environ 70 degr&eacute;s C produit des am&eacute;liorations significatives dans la qualit&eacute; du film : le film APS est plus dense, et les liaisons Si-O-Si entre les mol&eacute;cules et la surface de SiO 2 sont plus structur&eacute;s et ordonn&eacute;s avec seulement un nombre limit&eacute; d&#39;autres groupes &eacute;thoxy n&#39;ayant pas r&eacute;agi. En revanche, post-annealing les &eacute;chantillons de SiO 2 fonctionnalis&eacute;s apr&egrave;s r&eacute;action de temp&eacute;rature ambiante avec APTES (c.-&agrave;-d., ex situ recuit) ne conduit pas &agrave; tout changement spectral, ce qui laisse supposer que post-annealing n&#39;a aucun effet fort sur la polym&eacute;risation horizontale comme l&#39;a sugg&eacute;r&eacute; plus t&ocirc;t. Les IR et ellipsom&eacute;trie indiquent que plus la temp&eacute;rature de la solution, la plus dense et plus minces, la couche APS est pendant une p&eacute;riode d&#39;immersion donn&eacute;e. Enfin, la couche APS obtenue par preannealing de la solution &agrave; 70 degr&eacute;s C pr&eacute;sente une meilleure stabilit&eacute; dans l&#39;eau d&eacute;sionis&eacute;e que la couche APS pr&eacute;par&eacute;e &agrave; la temp&eacute;rature ambiante.

Fixation des 3-(Aminopropyl) tri&eacute;thoxysilane sur les surfaces d&#39;oxydes de silicium : d&eacute;pend de la temp&eacute;rature de la solution.

Parameter, die wichtig f&uuml;r die Mitnahme von 3-(Aminopropyl) Triethoxysilane (APTES) auf chemisch gewachsenen Siliziumoxid (SiO 2) einen Aminopropyl-Silan (APS) Film zu bilden haben untersucht worden mit in-situ Infrarot (IR)-Absorptionsspektroskopie. Preannealing bis ca. 70 Grad C erzeugt erhebliche Verbesserungen in der Qualit&auml;t des Films: der APS-Film ist Dichter, und die Si-O-Si-Bande zwischen den Molek&uuml;len und der SiO 2-Oberfl&auml;che sind mehr strukturiert und bestellt mit nur einigen wenigen verbleibenden Spurenverunreinigungen Ethoxy-Gruppen. Im Gegensatz dazu f&uuml;hrt nealing die funktionalisierten SiO 2 Proben nach Raumtemperatur Reaktion mit APTES (d.h. ex Situ Gl&uuml;hen) nicht zur spektralen &Auml;nderungen, was darauf hindeutet, dass nealing keine starken Effekt auf die horizontale Polymerisation wie fr&uuml;her hat. IR und Ellipsometrie Daten zeigen, dass je h&ouml;her die Temperatur der L&ouml;sung, der Dichter und d&uuml;nner die APS-Ebene f&uuml;r eine gegebene F&auml;rbezeit. Schlie&szlig;lich weist die APS-Schicht, die durch preannealing die L&ouml;sung bei 70 Grad C eine h&ouml;here Stabilit&auml;t in entsalztem Wasser als die APS-Schicht, die bei Raumtemperatur vorbereitet.

Anlage 3-(Aminopropyl) Triethoxysilane auf Silizium-Oxid-Oberfl&auml;chen: Abh&auml;ngigkeit von der Temperatur der L&ouml;sung.

Parametri importanti per l&#39;auto-assemblaggio di 3-(amminopropil) trietossisilano (APTES) su ossido di silicio chimicamente coltivati (SiO 2) per formare un film di silano (APS) amminopropil sono state indagate mediante spettroscopia di assorbimento di (IR) infrarossi in situ. Preannealing a circa 70 gradi C produce significativi miglioramenti nella qualit&agrave; del film: la pellicola APS &egrave; pi&ugrave; densa, e i legami Si-O-Si tra le molecole e la superficie di SiO 2 sono pi&ugrave; strutturati e ordinati con solo un numero limitato di gruppi etossi non reagiti rimanenti. Al contrario, post-annealing funzionalizzati SiO 2 campioni dopo la reazione a temperatura ambiente con APTES (cio&egrave;, ex situ ricottura) non comporta alcun cambiamento spettrale, suggerendo che post-annealing non ha forte effetto sulla polimerizzazione orizzontale come suggerito all&#39;inizio. Ellipsometry e IR dati mostrano che pi&ugrave; alta la temperatura della soluzione, il pi&ugrave; denso e pi&ugrave; sottile lo strato APS &egrave; per un tempo determinato ad immersione. Infine, lo strato APS ottenuto da preannealing la soluzione a 70 gradi C esibisce una migliore stabilit&agrave; in acqua deionizzata, che lo strato APS preparato a temperatura ambiente.

Allegato 3-(amminopropil) trietossisilano su superfici di ossido di silicio: dipendenza dalla temperatura della soluzione.

&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x81EA;&#x5DF1;&#x96C6;&#x5408; 3-(&#x30A2;&#x30DF;&#x30CE;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D4;&#x30EB;) &#x306E; triethoxysilane (APTES)&#x3001;&#x30A2;&#x30DF;&#x30CE;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D4;&#x30EB; &#x30B7;&#x30E9;&#x30F3; &#xFF08;APS&#xFF09; &#x819C;&#x3092;&#x5F62;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x306B;&#x6210;&#x9577;&#x3057;&#x305F;&#x30B7;&#x30EA;&#x30B3;&#x30F3;&#x9178;&#x5316;&#x819C; &#xFF08;SiO 2&#xFF09; &#x3092;&#x884C;&#x3063;&#x305F; in situ &#x8D64;&#x5916;&#x7DDA; (IR) &#x5438;&#x53CE;&#x5206;&#x5149;&#x6CD5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7D04; 70 &#x2103; &#x306B; preannealing&#x3001;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30E0;&#x306E;&#x54C1;&#x8CEA;&#x306E;&#x5927;&#x5E45;&#x306A;&#x6539;&#x5584;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3059;&#x308B;: APS &#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30E0;&#x306F;&#x9AD8;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x5206;&#x5B50;&#x3068; SiO 2 &#x8868;&#x9762;&#x306E; Si-O-Si &#x63A5;&#x5408;&#x3055;&#x308C;&#x3088;&#x308A;&#x69CB;&#x9020;&#x5316;&#x3001;&#x6B8B;&#x308A;&#x306E;&#x672A;&#x53CD;&#x5FDC;&#x30A8;&#x30C8;&#x30AD;&#x30B7; &#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x306E;&#x9650;&#x3089;&#x3092;&#x547D;&#x3058;&#x305F;&#x3002;&#x5BFE;&#x7167;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x5B98;&#x80FD;&#x306E; SiO 2 &#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB; (&#x3059;&#x306A;&#x308F;&#x3061;&#x3001;ex situ &#x713C;&#x920D;&#xFF09; APTES &#x3067;&#x90E8;&#x5C4B;&#x306E;&#x6E29;&#x5EA6;&#x53CD;&#x5FDC;&#x5F8C;&#x71B1;&#x51E6;&#x7406;&#x6210;&#x819C;&#x5F8C;&#x71B1;&#x51E6;&#x7406;&#x63D0;&#x6848;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x6C34;&#x5E73;&#x91CD;&#x5408;&#x306B;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x5F37;&#x3044;&#x5F71;&#x97FF;&#x4EE5;&#x524D;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x306A;&#x3044;&#x3053;&#x3068;&#x4EFB;&#x610F;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;IR &#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x504F;&#x5149;&#x89E3;&#x6790;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x6E29;&#x5EA6;&#x304C;&#x9AD8;&#x304F;&#x3001;&#x9AD8;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x3001;&#x8584;&#x304F; AP &#x5C64;&#x4E0E;&#x3048;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x6D78;&#x6F2C;&#x6642;&#x9593;&#x3092;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;70 &#x2103; &#x3067;&#x30BD;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092; preannealing &#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F; AP &#x5C64;&#x306F;&#x8131;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x6C34;&#x3067;&#x3088;&#x308A;&#x826F;&#x3044;&#x5B89;&#x5B9A;&#x6027;&#x5BA4;&#x6E29;&#x3067;&#x4F5C;&#x88FD; AP &#x5C64;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x5C55;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x6DFB;&#x4ED8;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x306E; 3-(&#x30A2;&#x30DF;&#x30CE;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D4;&#x30EB;) triethoxysilane &#x30B7;&#x30EA;&#x30B3;&#x30F3;&#x9178;&#x5316;&#x7269;&#x8868;&#x9762;&#x4E0A;: &#x6EB6;&#x6DB2;&#x6E29;&#x5EA6;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x3002;

&#xC911;&#xC694; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xB294; &#xC790;&#xAE30; &#xC870;&#xB9BD;&#xC758; 3-(aminopropyl) triethoxysilane (APTES) aminopropyl silane (AP) &#xD544;&#xB984;&#xC744; &#xD615;&#xC131; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xD654;&#xD559;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC7AC;&#xBC30; &#xC2E4;&#xB9AC;&#xCF58; &#xC0B0;&#xD654;&#xBB3C; (SiO 2)&#xC5D0; &#xC870;&#xC0AC; &#xD604;&#xC7A5;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC801;&#xC678;&#xC120; (IR) &#xD761;&#xC218; &#xBD84;&#xAD11;&#xD559;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;. &#xC601;&#xD654;&#xC758; &#xD488;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xC0C1;&#xB2F9;&#xD55C; &#xAC1C;&#xC120;&#xC744; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558; &#xACE0; &#xC57D; 70&#xB3C4; c preannealing: APS &#xD544;&#xB984; &#xB18D;&#xB3C4;, &#xACE0; &#xBD84;&#xC790; SiO 2 &#xD45C;&#xBA74; &#xC0AC;&#xC774; Si O Si &#xC720;&#xB300; &#xB354; &#xAD6C;&#xC870;&#xD654; &#xD558; &#xACE0; &#xB098;&#xBA38;&#xC9C0; unreacted ethoxy &#xADF8;&#xB8F9; &#xC218;&#xAC00; &#xC81C;&#xD55C; &#xD568;&#xAED8; &#xC8FC;&#xBB38;. &#xB300;&#xC870;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C;, (&#xC989;, &#xC6D0;&#xB798;&#xC758; &#xC5B4; &#xB2D0; &#xB9C1;) ex APTES&#xC640; &#xC2E4;&#xB0B4; &#xC628;&#xB3C4; &#xBC18;&#xC751; &#xD6C4; &#xACF5;&#xC5C5;&#xD654; SiO 2 &#xC0D8;&#xD50C; post-annealing&#xB294; &#xC774;&#xC804; &#xC81C;&#xC548; &#xB41C; &#xC218;&#xD3C9; &#xC911; &#xD569;&#xC5D0; &#xAC15;&#xD55C; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE58;&#xC9C0; post-annealing &#xC81C;&#xC548; &#xC5B4;&#xB5A4; &#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC; &#xBCC0;&#xD654;&#xC5D0;&#xB294; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. IR &#xBC0F; ellipsometry &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB192;&#xC740; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; &#xC628;&#xB3C4;, &#xB18D;&#xB3C4; &#xBC0F; &#xC587;&#xC740; APS &#xB808;&#xC774;&#xC5B4; &#xC8FC;&#xC5B4;&#xC9C4;&#xB41C; &#xCE68;&#xC218; &#xC2DC;&#xAC04; &#xC774;&#xB2E4;. &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C;, APS &#xB808;&#xC774;&#xC5B4; 70 &#xC12D;&#xC528; &#xC628;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; preannealing &#xC5EC; &#xC2E4; &#xC628;&#xC5D0;&#xC11C; APS &#xACC4;&#xCE35; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xC774;&#xC628;&#xB41C; &#xC218;&#xC5D0; &#xB354; &#xB098;&#xC740; &#xC548;&#xC815;&#xC131;&#xC744; &#xC804;&#xC2DC;.

&#xCCA8;&#xBD80; &#xD30C;&#xC77C; 3-(Aminopropyl)&#xC758; &#xC2E4;&#xB9AC;&#xCF58; &#xC0B0;&#xD654;&#xBB3C; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; triethoxysilane: &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; &#xC628;&#xB3C4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC758;&#xC874;&#xB3C4;.

Par&aacute;metros importantes para el montaje de 3-(aminopropil) trietoxisilano (APTES) en &oacute;xido de silicio qu&iacute;micamente crecido (SiO 2) para formar una pel&iacute;cula de silano (APS) aminopropil han sido investigados utilizando in situ espectroscopia de absorci&oacute;n infrarroja (IR). Preannealing a aproximadamente 70 grados C produce mejoras significativas en la calidad de la pel&iacute;cula: la pel&iacute;cula APS es m&aacute;s densa, y los bonos Si-O-Si entre las mol&eacute;culas y la superficie de SiO 2 son m&aacute;s estructurados y ordenados con s&oacute;lo un n&uacute;mero limitado de los restantes grupos etoxi sin reaccionar. En cambio, poste-recocido las muestras de SiO 2 funcionalizadas despu&eacute;s de la reacci&oacute;n de la temperatura ambiente con APTES (es decir, ex situ recocido) no conduce a ning&uacute;n cambio espectral, sugiriendo que poste-recocido no tiene ning&uacute;n efecto fuerte en la polimerizaci&oacute;n horizontal seg&uacute;n lo sugerido anteriormente. Datos IR tanto Elipsometr&iacute;a muestran que cuanto mayor sea la temperatura de la soluci&oacute;n, la m&aacute;s densa y m&aacute;s fina la capa APS es por un tiempo determinado de la inmersi&oacute;n. Finalmente, la capa APS obtenida por preannealing la soluci&oacute;n a 70 grados C exhibe una mejor estabilidad en agua desionizada que la capa APS preparada a temperatura ambiente.

Accesorio de 3-(aminopropil) trietoxisilano en superficies de &oacute;xido de silicio: dependencia de la temperatura de la soluci&oacute;n.

&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x5149;&#x5B66; Gabor &#x6837;&#x7B5B;&#x9009;&#x4E0E;&#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x955C;&#x5668;&#x4EF6;&#x6267;&#x884C;&#x6765;&#x5B9E;&#x73B0;&#x7EB3;&#x7C73;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x654F;&#x611F;&#x6027;&#x4F4E;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x6210;&#x50CF;&#x7684;&#x6709;&#x9650;&#x548C;&#x5B9A;&#x671F;&#x7684;&#x5BF9;&#x8C61;&#x7684;&#x5927;&#x5C0F;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x3002;&#x8BE5;&#x65B9;&#x6CD5;&#x5305;&#x62EC;&#x5E94;&#x7528;&#x5149;&#x5B66;&#x7EC4;&#x6210;&#x7684; Gabor &#x6837;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x5668;&#x7684;&#x4E0D;&#x540C;&#x9636;&#x6BB5;&#x548C;&#x63D0;&#x53D6;&#x4F18;&#x5316;&#x7B5B;&#x9009;&#x5668;&#x671F;&#x95F4;&#xFF0C;&#x6700;&#x5927;&#x9650;&#x5EA6;&#x5730;&#x7B5B;&#x9009;&#x7684;&#x5BF9;&#x8C61;&#x4FE1;&#x53F7;&#x7684;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x7B5B;&#x9009;&#x94F6;&#x884C;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5BF9;&#x8C61;&#x5927;&#x5C0F;&#x7684;&#x63AA;&#x65BD;&#x4F7F;&#x7528;&#x6B64;&#x4F18;&#x5316;&#x7B5B;&#x9009;&#x5668;&#x671F;&#x95F4;&#xFF0C;&#x540C;&#x671F;&#x95F4;&#x7EA6; 1 microm &#x5541;&#x557E;&#x7684;&#x76F8;&#x4F4D;&#x63A9;&#x819C;&#x677F;&#x65F6;&#x671F;&#x663E;&#x793A; 7.5 nm &#x53D8;&#x5316;&#x7684;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x663E;&#x793A; 30 nm &#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x8981;&#x66F4;&#x6539;&#x5927;&#x5C0F;&#x7684;&#x805A;&#x82EF;&#x4E59;&#x70EF;&#x5C0F;&#x7403;&#x76F4;&#x5F84;&#x7EA6; 500 nm&#x3002;&#x4E0E;&#x6570;&#x7801;&#x540E;&#x671F;&#x5904;&#x7406;&#x4E0D;&#x540C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5149;&#x5B66;&#x52A0;&#x5DE5;&#x65B9;&#x6CD5;&#x4FDD;&#x7559;&#x5176;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x4F4E;&#x500D;&#x6B20;&#x91C7;&#x6837;&#x56FE;&#x50CF;&#x4E2D;&#x5B9E;&#x73B0;&#x65F6;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x53D1;&#x73B0;&#x7684;&#x6700;&#x4F73; Gabor &#x6EE4;&#x6CE2;&#x5668;&#x65F6;&#x671F;&#x7EBF;&#x6027;&#x76F8;&#x5173;&#xFF0C;&#x5728;&#x8FC7;&#x53BB;&#x8303;&#x56F4; 0.46 microm 1 microm &#x7403;&#x76F4;&#x5F84;&#x548C;&#x4E0D;&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E;&#x8BF8;&#x5982; Mie &#x7406;&#x8BBA;&#x9884;&#x6D4B;&#x6563;&#x5C04;&#x6A21;&#x578B;&#x3002;&#x6280;&#x672F;&#x53EF;&#x80FD;&#x5728;&#x9AD8;&#x541E;&#x5410;&#x91CF;&#x7684;&#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5F62;&#x6001;&#x7814;&#x7A76;&#x6D3B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5185;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5668;&#x529F;&#x80FD;&#x5149;&#x5B66;&#x5206;&#x6790;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;

&#x57FA;&#x4E8E;&#x4E8C;&#x7EF4; Gabor &#x8FC7;&#x6EE4;&#x5668;&#x7684;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x654F;&#x611F;&#x5927;&#x5C0F;&#x6B67;&#x89C6;&#x7684;&#x4E9A;&#x5FAE;&#x7C73;&#x5BF9;&#x8C61;&#x4F7F;&#x7528;&#x5149;&#x5B66;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x52A0;&#x5DE5;&#x3002;

We use optical Gabor-like filtering implemented with a digital micromirror device to achieve nanoscale sensitivity to changes in the size of finite and periodic objects imaged at low resolution. The method consists of applying an optical Fourier filter bank consisting of Gabor-like filters of varying periods and extracting the optimum filter period that maximizes the filtered object signal. Using this optimum filter period as a measure of object size, we show sensitivity to a 7.5 nm change in the period of a chirped phase mask with period around 1 microm. We also show 30 nm sensitivity to change in the size of polystyrene spheres with diameters around 500 nm. Unlike digital post-processing our optical processing method retains its sensitivity when implemented at low magnification in undersampled images. Furthermore, the optimum Gabor filter period found experimentally is linearly related to sphere diameter over the range 0.46 microm-1 microm and does not rely on a predictive scatter model such as Mie theory. The technique may have applications in high throughput optical analysis of subcellular morphology to study organelle function in living cells.

Highly sensitive size discrimination of sub-micron objects using optical Fourier processing based on two-dimensional Gabor filters.

Nous utilisons optique Gabor-comme le filtrage mis en place d&#x26;#39;un dispositif num&#xE9;rique &#xE0; micromiroirs d&#x26;#39;atteindre une sensibilit&#xE9; &#xE9;chelle nanom&#xE9;trique &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;volution de la taille des objets finis et p&#xE9;riodiques imag&#xE9;es &#xE0; basse r&#xE9;solution. La m&#xE9;thode consiste &#xE0; appliquer une optique de Fourier la banque de filtres de Gabor constitu&#xE9;-comme des filtres de diff&#xE9;rentes p&#xE9;riodes et l&#x26;#39;extraction de la p&#xE9;riode optimale de filtre qui maximise le rapport signal objet filtr&#xE9;. L&#x26;#39;utilisation de ce d&#xE9;lai optimal de filtre comme une mesure de taille de l&#x26;#39;objet, nous montrons la sensibilit&#xE9; &#xE0; un changement de 7,5 nm dans la p&#xE9;riode de un masque de phase avec la p&#xE9;riode de d&#xE9;rive de l&#x26;#39;ordre de 1 microm&#xE8;tre. Nous avons &#xE9;galement d&#xE9;montr&#xE9; que 30 nm de sensibilit&#xE9; au changement dans la taille des sph&#xE8;res de polystyr&#xE8;ne avec des diam&#xE8;tres autour de 500 nm. Contrairement num&#xE9;rique de post-traitement notre m&#xE9;thode de traitement optique conserve sa sensibilit&#xE9; lorsque mis en &#x153;uvre &#xE0; faible grossissement des images sous-&#xE9;chantillonn&#xE9;es. En outre, l&#x26;#39;optimum filtre de Gabor p&#xE9;riode trouv&#xE9;e est exp&#xE9;rimentalement une relation lin&#xE9;aire diam&#xE8;tre de la sph&#xE8;re sur la plage de 0,46 microm&#xE8;tre-1 microm&#xE8;tre et ne s&#x26;#39;appuie pas sur un mod&#xE8;le de dispersion pr&#xE9;dictive comme la th&#xE9;orie de Mie. La technique peut avoir des applications dans l&#x26;#39;analyse &#xE0; haut d&#xE9;bit optique de la morphologie subcellulaire pour &#xE9;tudier la fonction des organites dans les cellules vivantes.

Discrimination Taille tr&#xE8;s sensible de la Sous-micron objets &#xE0; l&#x26;#39;aide de Fourier optique de traitement bas&#xE9; sur des filtres de Gabor bidimensionnels

Wir verwenden optische Gabor-wie Filterung implementiert mit ein digital Micromirror Device Nanoscale Sensitivit&auml;t gegen&uuml;ber &Auml;nderungen in der Gr&ouml;&szlig;e des endlichen und periodische Objekte aufgenommen bei niedriger Aufl&ouml;sung zu erreichen. Die Methode besteht aus Anwendung eine optische Fourier-Filterbank bestehend aus Gabor-wie Filter f&uuml;r unterschiedliche Zeitr&auml;ume und Extrahieren der optimale Filter-Periode, die das gefilterte Objekt-Signal maximiert. Anhand dieser Zeit optimale Filter als Ma&szlig; f&uuml;r die Objektgr&ouml;&szlig;e zeigen wir Sensibilit&auml;t f&uuml;r eine 7,5 nm-&Auml;nderung in der Zeit einer chirped Phase-Maske mit Periode um 1 Microm. Wir zeigen auch 30 nm-Empfindlichkeit &auml;ndern Sie die Gr&ouml;&szlig;e der Polystyrol Kugeln mit Durchmesser rund 500 nm. Im Gegensatz zu digital nachbearbeitet beh&auml;lt unsere optischen Verarbeitungsmethode seine Empfindlichkeit bei der Implementierung bei kleiner Vergr&ouml;&szlig;erung in undersampled Bildern. Dar&uuml;ber hinaus die optimale Gabor Filter Zeit experimentell gefunden ist linear mit Bezug zu Durchmesser &uuml;ber den Bereich 0.46 Microm-1 Microm Kugel und verl&auml;sst sich nicht auf eine vorausschauende XY-Modell z.B. Mie-Theorie. Anwendungen m&ouml;glicherweise die Technik im Hochdurchsatz optische Analyse der subzellul&auml;ren Morphologie Organell-Funktion in lebenden Zellen zu studieren.

Hochsensible Gr&ouml;&szlig;e Diskriminierung von Sub-Mikron-Objekten, die mit optischen Fourier Verarbeitung basiert auf zweidimensionales Gabor-Filter.

Usiamo ottico Gabor-come filtro implementato con un digital micromirror device per ottenere su scala nanometrica sensibilit&agrave; alle variazioni delle dimensioni degli oggetti finiti e periodici stampati a bassa risoluzione. Il metodo consiste nell&#39;applicazione di una banca di filtro Fourier ottica composto da filtri di Gabor-come di diversi periodi e l&#39;estrazione del periodo filtro ottimale che massimizza il segnale oggetto filtrato. Utilizzando questo periodo ottimale filtro come una misura della dimensione di oggetto, mostriamo la sensibilit&agrave; ad un cambiamento di 7,5 nm nel periodo di una maschera di fase chirpato con periodo circa 1 microm. Mostriamo anche sensibilit&agrave; 30 nm per cambiare le dimensioni delle sfere di polistirene con diametri circa 500 nm. A differenza di post-elaborazione digitale il nostro metodo di elaborazione ottica mantiene la sua sensibilit&agrave; quando implementato a basso ingrandimento immagini visualizzazioni. Inoltre, il periodo di filtro di Gabor ottimo trovato sperimentalmente &egrave; linearmente correlato alla sfera diametro sopra la gamma 0,46 microm-1 microm e non si basano su un modello predittivo dispersione come teoria di Mie. La tecnica pu&ograve; avere applicazioni in analisi ottica ad alto rendimento della morfologia sottocellulare per studiare la funzione dell&#39;organello in cellule viventi.

Dimensione altamente sensibili discriminazione degli oggetti sub-micron utilizzando optical Fourier elaborazione basata su filtri di Gabor bidimensionale.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x5149;&#x5B66;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x4F4E;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x3067;&#x753B;&#x50CF;&#x5316;&#x3057;&#x3001;&#x6709;&#x9650;&#x3068;&#x5B9A;&#x671F;&#x7684;&#x306A;&#x30AA;&#x30D6;&#x30B8;&#x30A7;&#x30AF;&#x30C8;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x5909;&#x66F4;&#x306B;&#x30CA;&#x30CE;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x611F;&#x5EA6;&#x3092;&#x9054;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30DF;&#x30E9;&#x30FC;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3067;&#x5B9F;&#x88C5;&#x3055;&#x308C;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x306F;&#x3001;&#x671F;&#x9593;&#x3092;&#x5909;&#x3048;&#x3066;&#x3001;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x5BFE;&#x8C61;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3092;&#x6700;&#x5927;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x6700;&#x9069;&#x306A;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x306E;&#x671F;&#x9593;&#x3092;&#x62BD;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x3067;&#x69CB;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x5149;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x200B;&#x200B;&#x30BF;&#x30D0;&#x30F3;&#x30AF;&#x3092;&#x9069;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x69CB;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30AA;&#x30D6;&#x30B8;&#x30A7;&#x30AF;&#x30C8;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x306E;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x6700;&#x9069;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x306F;&#x30D4;&#x30EA;&#x30AA;&#x30C9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;1&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E2;&#x30EB;&#x524D;&#x5F8C;&#x306E;&#x671F;&#x9593;&#x3067;&#x30C1;&#x30E3;&#x30FC;&#x30D7;&#x4F4D;&#x76F8;&#x30DE;&#x30B9;&#x30AF;&#x306E;&#x671F;&#x9593;&#x3067;7.5 nm&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306B;&#x5BFE;&#x3059;&#x308B;&#x611F;&#x5EA6;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;500nm&#x306E;&#x5468;&#x308A;&#x306E;&#x76F4;&#x5F84;&#x3092;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x30DD;&#x30EA;&#x30B9;&#x30C1;&#x30EC;&#x30F3;&#x7403;&#x306E;&#x5927;&#x304D;&#x3055;&#x306B;&#x5909;&#x66F4;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;30 nm&#x306E;&#x611F;&#x5EA6;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30A2;&#x30F3;&#x30C0;&#x30FC;&#x753B;&#x50CF;&#x3067;&#x4F4E;&#x500D;&#x7387;&#x3067;&#x5B9F;&#x88C5;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x5834;&#x5408;&#x3001;&#x5F8C;&#x51E6;&#x7406;&#x306E;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x3068;&#x306F;&#x9055;&#x3063;&#x3066;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x5149;&#x5B66;&#x7684;&#x51E6;&#x7406;&#x6CD5;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x611F;&#x5EA6;&#x3092;&#x4FDD;&#x6301;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x6700;&#x9069;&#x306A;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x671F;&#x9593;&#x306F;&#x3001;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x306B;&#x76F4;&#x7DDA;&#x7684;&#x306B;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306E;&#x7403;&#x306E;&#x76F4;&#x5F84;&#x306B;0.46&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E2;&#x30EB;-1&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30E2;&#x30EB;&#x3068;Mie&#x7406;&#x8AD6;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x4E88;&#x6E2C;&#x6563;&#x4E71;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x304C;&#x95A2;&#x9023;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6280;&#x8853;&#x306F;&#x3001;&#x751F;&#x304D;&#x305F;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x5C0F;&#x5668;&#x5B98;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x7814;&#x7A76;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x306E;&#x5F62;&#x614B;&#x306E;&#x30CF;&#x30A4;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x30C3;&#x30C8;&#x5149;&#x5B66;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x3078;&#x306E;&#x5FDC;&#x7528;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3002;

&#x4E8C;&#x6B21;&#x5143;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x5149;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x5909;&#x63DB;&#x51E6;&#x7406;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x30B5;&#x30D6;&#x30DF;&#x30AF;&#x30ED;&#x30F3;&#x30AA;&#x30D6;&#x30B8;&#x30A7;&#x30AF;&#x30C8;&#x306E;&#x9AD8;&#x611F;&#x5EA6;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x5DEE;&#x5225;

&#xC6B0;&#xB9AC; &#xB098;&#xB178; &#xAC10;&#xB3C4; &#xB0AE;&#xC740; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBA87; &#xAD70;&#xB370; &#xC720;&#xD55C; &#xD558; &#xACE0; &#xC815;&#xAE30;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC1D;&#xCCB4;&#xC758; &#xD06C;&#xAE30;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xB2EC;&#xC131; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; micromirror &#xC7A5;&#xCE58;&#xB85C; &#xAD6C;&#xD604; &#xAD11;&#xD559; Gabor &#xAC19;&#xC740; &#xD544;&#xD130;&#xB9C1; &#xC0AC;&#xC6A9;. &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC; &#xC801;&#xC6A9; &#xAE30;&#xAC04; &#xBCC0;&#xD654; &#xD558; &#xACE0;, &#xD544;&#xD130;&#xB9C1; &#xB41C; &#xAC1C;&#xCCB4;&#xAC00; &#xC2E0;&#xD638;&#xB97C; &#xADF9;&#xB300;&#xD654; &#xD558;&#xB294; &#xCD5C;&#xC801;&#xC758; &#xD544;&#xD130; &#xAE30;&#xAC04; &#xCD94;&#xCD9C;&#xC758; &#xBCF4;&#xC640; &#xAC19;&#xC740; &#xD544;&#xD130; &#xAD6C;&#xC131; &#xB41C; &#xAD11;&#xD559; &#xD478;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xD544;&#xD130; &#xC740;&#xD589;&#xC744; &#xC774;&#xB8E8;&#xC5B4;&#xC838; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC774; &#xCD5C;&#xC801;&#xC758; &#xD544;&#xD130; &#xAE30;&#xAC04;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xAC1C;&#xCCB4; &#xD06C;&#xAE30;&#xC758; &#xC870;&#xCE58;&#xB85C;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xAE30;&#xAC04; 1 microm&#xACFC; &#xCCA9;&#xB41C; &#xC704;&#xC0C1; &#xB9C8;&#xC2A4;&#xD06C;&#xC758; &#xAE30;&#xAC04;&#xC5D0; 7.5 nm &#xBCC0;&#xD654; &#xAC10;&#xB3C4; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB610;&#xD55C; 30 nm &#xAC10;&#xB3C4; &#xC9C1;&#xACBD; &#xC57D; 500 &#xD3F4;&#xB9AC;&#xC2A4; &#xD2F0; &#xB80C; &#xBD84;&#xC57C;&#xC758; &#xD06C;&#xAE30;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC; nm. &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; &#xD6C4; &#xCC98;&#xB9AC;&#xC640;&#xB294; &#xB2EC;&#xB9AC; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xAD11; &#xCC98;&#xB9AC; &#xBC29;&#xBC95; &#xC5B8;&#xB354;&#xC0D8;&#xD50C;&#xB9C1;&#xB41C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xC5D0; &#xB0AE;&#xC740; &#xD655;&#xB300;&#xC728;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD6C;&#xD604; &#xB418;&#xB294; &#xACBD;&#xC6B0; &#xAC10;&#xB3C4; &#xC720;&#xC9C0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xCD5C;&#xC801;&#xC758; Gabor &#xD544;&#xD130; &#xAE30;&#xAC04; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBC1C;&#xACAC;&#xC640; &#xC120;&#xD615; &#xBC94;&#xC704; 0.46 microm 1 microm &#xD1B5;&#xD574; &#xC9C1;&#xACBD; &#xBC94;&#xC704; &#xAD00;&#xB828; &#xBBF8; &#xC774;&#xB860; &#xC608;&#xCE21; &#xBD84;&#xC0B0;&#xD615; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0; &#xC758;&#xC874; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAE30;&#xC220;&#xC740; &#xC0B4;&#xC544;&#xC788;&#xB294; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xD2B8;&#xB294; &#xD568;&#xC218; &#xACF5;&#xBD80; subcellular &#xD615;&#xD0DC;&#xD559;&#xC758; &#xB192;&#xC740; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB7C9; &#xAD11;&#xD559; &#xBD84;&#xC11D;&#xC5D0; &#xC751;&#xC6A9; &#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB9E4;&#xC6B0; &#xBBFC;&#xAC10;&#xD55C; &#xD06C;&#xAE30; &#xCC28;&#xBCC4; &#xAD11;&#xD559; &#xD478;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xCC98;&#xB9AC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC11C;&#xBE0C; &#xBBF8;&#xD06C;&#xB860; &#xAC1C;&#xCCB4;&#xC758; 2 &#xCC28;&#xC6D0; Gabor &#xD544;&#xD130; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Utilizamos &#xF3;ptica Gabor-como el filtrado a cabo con un dispositivo digital para alcanzar una sensibilidad de nanoescala a los cambios en el tama&#xF1;o de los objetos finitos y peri&#xF3;dicos toman im&#xE1;genes a baja resoluci&#xF3;n. El m&#xE9;todo consiste en aplicar una &#xF3;ptica de Fourier banco de filtros que consta de Gabor-como filtros de per&#xED;odos variables y extraer el per&#xED;odo &#xF3;ptimo de filtro que maximiza la se&#xF1;al objeto filtrado. El uso de este per&#xED;odo de filtro &#xF3;ptimo como una medida de tama&#xF1;o del objeto, que muestran una sensibilidad a un cambio de 7,5 nm en el per&#xED;odo de una m&#xE1;scara de fase son&#xF3; con un per&#xED;odo de alrededor de 1 micras. Tambi&#xE9;n muestran 30 nm sensibilidad a los cambios en el tama&#xF1;o de las esferas de poliestireno con di&#xE1;metros de alrededor de 500 nm. A diferencia de postproducci&#xF3;n digital de procesamiento de nuestro m&#xE9;todo de procesamiento &#xF3;ptico conserva su sensibilidad cuando se aplica a bajo aumento en las im&#xE1;genes undersampled. Por otra parte, el &#xF3;ptimo filtro de Gabor periodo encontrado experimentalmente se relaciona linealmente con di&#xE1;metro de la esfera en el rango de 0,46 micras-1 micras y no se basa en un modelo de dispersi&#xF3;n de predicci&#xF3;n como la teor&#xED;a de Mie. La t&#xE9;cnica puede tener aplicaciones en an&#xE1;lisis de alto rendimiento &#xF3;ptico de la morfolog&#xED;a subcelular para estudiar la funci&#xF3;n org&#xE1;nulo en las c&#xE9;lulas vivas.

Discriminaci&#xF3;n Tama&#xF1;o altamente sensible de los objetos sub-micron Uso de procesamiento &#xF3;ptico de Fourier Sobre la base de dos dimensiones filtros de Gabor

&#x4F5C;&#x4E3A;&#x663E;&#x5FAE;&#x6210;&#x50CF;&#x63A2;&#x6D4B;&#x5C40;&#x90E8;&#x9897;&#x7C92;&#x5C3A;&#x5BF8;&#x539F;&#x4F4D;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x5149;&#x8C31;&#x76F8;&#x7ED3;&#x5408;&#x7684;&#x4E00;&#x79CD;&#x65B9;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5236;&#x5B9A;&#x4E86;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x6210;&#x50CF; (OSI)&#x3002;&#x6280;&#x672F;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x5085;&#x7ACB;&#x53F6;&#x7A7A;&#x95F4;&#x7B5B;&#x9009;&#x5668;&#x4F7F;&#x7528;&#x53EF;&#x53D8;&#x76F4;&#x5F84;&#x8679;&#x819C;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x6536;&#x96C6;&#x56FE;&#x50CF;&#x7F16;&#x7801;&#x5728;&#x5B8C;&#x6574;&#x89C6;&#x56FE;&#x5B57;&#x6BB5;&#x4E2D;&#x6BCF;&#x4E2A;&#x50CF;&#x7D20;&#x5BBD;&#x7684;&#x7A84;&#x89D2;&#x6563;&#x70B9;&#x56FE;&#x7684;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x6BD4;&#x3002;&#x5728;&#x672C;&#x767D;&#x76AE;&#x4E66;&#x4E2D;&#x6211;&#x4EEC;&#x66FF;&#x6362;&#x53D8;&#x91CF;&#x76F4;&#x5F84;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x7B5B;&#x9009;&#x5668;&#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x955C;&#x5668;&#x4EF6; (DMD) &#x6765;&#x6269;&#x5C55;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x5230;&#x7C92;&#x5B50;&#x5F62;&#x72B6;&#x7684;&#x8868;&#x5F81;&#x5F62;&#x6001;&#x7684;&#x8BC4;&#x4F30;&#x548C;&#x65B9;&#x5411;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x63CF;&#x8FF0;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x7684;&#x5B89;&#x88C5;&#x7A0B;&#x5E8F;&#xFF0C;&#x5E76;&#x6F14;&#x793A;&#x5982;&#x4F55;&#x6D88;&#x9664;&#x50CF;&#x5DEE;&#x4E0E; DMD &#x5171;&#x8F6D;&#x5085;&#x7ACB;&#x53F6;&#x5E73;&#x9762;&#x6211;&#x4EEC;&#x663E;&#x5FAE;&#x6210;&#x50CF;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E2D;&#x7684;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x76F8;&#x5173;&#x8054;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x7EC6;&#x83CC;&#x548C;&#x805A;&#x82EF;&#x4E59;&#x70EF;&#x5C0F;&#x7403;&#xFF0C;&#x663E;&#x793A;&#x6B64;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x5982;&#x4F55;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7528;&#x4E8E;&#x8BC4;&#x4F30;&#x7C92;&#x5B50;&#x7EB5;&#x6A2A;&#x6BD4;&#x5373;&#x4F7F;&#x5728;&#x4F4E;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x6210;&#x50CF;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x663E;&#x793A;&#x5728;&#x539F;&#x4F4D;&#x5728;&#x6D3B;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5185;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5668;&#x7EB5;&#x6A2A;&#x6BD4;&#x68C0;&#x6D4B;&#x6539;&#x5EFA;&#x7684;&#x53EF;&#x884C;&#x6027;&#x3002;&#x6B64;&#x6539;&#x8FDB;&#x7684; OSI &#x7CFB;&#x7EDF;&#x53EF;&#x4EE5;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x53D1;&#x5C55;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x81EA;&#x52A8;&#x5316;&#x5F62;&#x6001;&#x91CF;&#x5316;&#x548C;&#x6392;&#x5E8F;&#x7684;&#x975E;&#x7403;&#x5F62;&#x7C92;&#x5B50;&#x539F;&#x4F4D;&#x3002;

&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x6210;&#x50CF;&#x4E0E;&#x6570;&#x5B57;&#x5FAE;&#x955C;&#x5668;&#x4EF6;&#x3002;

We had developed Optical Scatter Imaging (OSI) as a method which combines light scattering spectroscopy with microscopic imaging to probe local particle size in situ. Using a variable diameter iris as a Fourier spatial filter, the technique consisted of collecting images that encoded the intensity ratio of wide-to-narrow angle scatter at each pixel in the full field of view. In this paper, we replace the variable diameter Fourier filter with a digital micromirror device (DMD) to extend our assessment of morphology to the characterization of particle shape and orientation. We describe our setup in detail and demonstrate how to eliminate aberrations associated with the placement of the DMD in a conjugate Fourier plane of our microscopic imaging system. Using bacteria and polystyrene spheres, we show how this system can be used to assess particle aspect ratio even when imaged at low resolution. We also show the feasibility of detecting alterations in organelle aspect ratio in situ within living cells. This improved OSI system could be further developed to automate morphological quantification and sorting of non-spherical particles in situ.

Optical Scatter Imaging with a digital micromirror device.

Nous avons d&#xE9;velopp&#xE9; d&#x26;#39;imagerie par diffusion optique (OSI) comme une m&#xE9;thode qui combine la spectroscopie de diffusion de lumi&#xE8;re avec l&#x26;#39;imagerie microscopique pour sonder la taille des particules locale in situ. Utilisation d&#x26;#39;un diaphragme &#xE0; diam&#xE8;tre variable comme un filtre de Fourier spatiale, la technique compos&#xE9; de collecte d&#x26;#39;images cod&#xE9;es que le rapport d&#x26;#39;intensit&#xE9; de l&#x26;#39;&#xE9;chelle &#xE0; dispersion &#xE9;troite angle &#xE0; chaque pixel dans le champ de vision complet. Dans cet article, nous rempla&#xE7;ons la variable diam&#xE8;tre de Fourier du filtre avec un dispositif num&#xE9;rique &#xE0; micromiroirs (DMD) &#xE0; &#xE9;tendre notre &#xE9;valuation de la morphologie &#xE0; la caract&#xE9;risation de la forme des particules et de l&#x26;#39;orientation. Nous d&#xE9;crivons notre installation en d&#xE9;tail et de d&#xE9;montrer la fa&#xE7;on d&#x26;#39;&#xE9;liminer les aberrations li&#xE9;es &#xE0; la mise en place de la DMD dans un plan conjugu&#xE9; de Fourier de notre syst&#xE8;me d&#x26;#39;imagerie microscopique. Utilisation de bact&#xE9;ries et de sph&#xE8;res de polystyr&#xE8;ne, nous montrons comment ce syst&#xE8;me peut &#xEA;tre utilis&#xE9; pour &#xE9;valuer ratio d&#x26;#39;aspect de particules, m&#xEA;me si imag&#xE9;e &#xE0; basse r&#xE9;solution. Nous montrons &#xE9;galement la possibilit&#xE9; de d&#xE9;tecter des alt&#xE9;rations dans rapport d&#x26;#39;aspect organite in situ dans les cellules vivantes. Ce syst&#xE8;me am&#xE9;lior&#xE9; OSI pourrait &#xEA;tre davantage d&#xE9;velopp&#xE9; afin d&#x26;#39;automatiser la quantification morphologique et le tri des particules non sph&#xE9;riques in situ.

D&#x26;#39;imagerie par diffusion optique avec un p&#xE9;riph&#xE9;rique num&#xE9;rique Micromirror

Wir hatten optische Scatter Imaging (OSI) als eine Methode entwickelt, die Lichtstreuung Spektroskopie kombiniert mit mikroskopischen imaging um lokale Partikelgr&ouml;&szlig;e in-situ Sonde. Verwenden eine Variable Durchmesser Iris als Fourier r&auml;umliche Filter, bestand die Technik der Sammelbilder, die das Intensit&auml;t Verh&auml;ltnis von Breite zu schmal Winkel XY jedes Pixel in das volle Sehfeld codiert. In diesem Papier ersetzen wir den Variablen Durchmesser Fourier-Filter mit einem digital Micromirror Device (DMD) erweitern unsere Einsch&auml;tzung der Morphologie auf die Charakterisierung der Partikelform und Orientierung. Wir beschreiben unser Setup im Detail und veranschaulichen, Aberrationen, verbunden mit der Platzierung der DMD in einem Konjugat Fourier-Ebene des unserer mikroskopisch-imaging-System zu beseitigen. Mit Bakterien und Polystyrol Kugeln, zeigen wir, wie dieses System verwendet werden kann, Partikel-Seitenverh&auml;ltnis, auch wenn mit geringer Aufl&ouml;sung abgebildet zu beurteilen. Wir zeigen auch die Durchf&uuml;hrbarkeit erkennen von &Auml;nderungen in Organell Seitenverh&auml;ltnis in-situ in lebenden Zellen. Dieses verbesserte OSI-System konnte weiter ausgebaut werden, um morphologische Quantifizierung und Sortierung von in-situ nicht-kugelf&ouml;rmige Partikel zu automatisieren.

Optische Scatter Imaging mit ein digital Micromirror Device.

Noi avevamo sviluppato ottico Scatter Imaging (OSI) come un metodo che combina spettroscopia di dispersione della luce con imaging microscopica per sonda locale granulometria in situ. Utilizzando un diaframma di diametro variabile come un filtro spaziale di Fourier, la tecnica consisteva di raccolta di immagini che codifica il rapporto di intensit&agrave; di dispersione angolo largo-stretto a ciascun pixel in pieno campo visivo. In questa carta, sostituiamo il diametro variabile filtro Fourier con un digital micromirror device (DMD) di estendere la nostra valutazione della morfologia per la caratterizzazione della forma delle particelle e l&#39;orientamento. Ci descrivono la nostra installazione in dettaglio e dimostrare come si eliminano le aberrazioni associate con il posizionamento di DMD in un coniugato piano trasformata di Fourier del nostro sistema di imaging microscopica. Utilizzando batteri e sfere di polistirolo, mostriamo come questo sistema pu&ograve; essere utilizzato per valutare la particella aspect ratio anche quando ripresi a bassa risoluzione. Vi mostriamo anche la fattibilit&agrave; di rilevazione di alterazioni in proporzioni organello in situ all&#39;interno di cellule viventi. Questo sistema OSI migliorato potrebbe essere ulteriormente sviluppato per automatizzare la quantificazione morfologiche e l&#39;ordinamento delle particelle non-sferiche in situ.

Con un dispositivo digital micromirror Scatter Imaging ottico.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x305D;&#x306E;&#x5834;&#x3067;&#x5730;&#x5143;&#x306E;&#x7C92;&#x5F84;&#x3092;&#x8ABF;&#x3079;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x5206;&#x5149;&#x6CD5;&#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x305F;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#xFF08;OSI&#xFF09;&#x304C;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x7A7A;&#x9593;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x53EF;&#x5909;&#x5F84;&#x306E;&#x30A2;&#x30A4;&#x30EA;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6280;&#x8853;&#x304C;&#x5168;&#x8996;&#x91CE;&#x5185;&#x306E;&#x5404;&#x30D4;&#x30AF;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x30EF;&#x30A4;&#x30C9;&#x3078;&#x306E;&#x72ED;&#x89D2;&#x6563;&#x4E71;&#x306E;&#x5F37;&#x5EA6;&#x6BD4;&#x3092;&#x30A8;&#x30F3;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C9;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x3092;&#x96C6;&#x3081;&#x3066;&#x69CB;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x672C;&#x7A3F;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x5F62;&#x72B6;&#x3068;&#x5411;&#x304D;&#x306E;&#x7279;&#x6027;&#x306B;&#x5F62;&#x614B;&#x306E;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3092;&#x62E1;&#x5F35;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30DF;&#x30E9;&#x30FC;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#xFF08;DMD&#xFF09;&#x3068;&#x53EF;&#x5909;&#x76F4;&#x5F84;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x200B;&#x200B;&#x30BF;&#x30FC;&#x3092;&#x4EA4;&#x63DB;&#x3057;&#x3066;&#x304F;&#x3060;&#x3055;&#x3044;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x8A73;&#x7D30;&#x306B;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x30BB;&#x30C3;&#x30C8;&#x30A2;&#x30C3;&#x30D7;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x5171;&#x5F79;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x9762;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;DMD&#x306E;&#x914D;&#x7F6E;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x7570;&#x5E38;&#x3092;&#x6392;&#x9664;&#x3059;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7D30;&#x83CC;&#x3084;&#x30DD;&#x30EA;&#x30B9;&#x30C1;&#x30EC;&#x30F3;&#x7403;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3053;&#x306E;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x304C;&#x4F4E;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x3067;&#x64AE;&#x50CF;&#x3057;&#x305F;&#x5834;&#x5408;&#x3067;&#x3082;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x30A2;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x6BD4;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x751F;&#x304D;&#x305F;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x3067;in situ&#x3067;&#x306E;&#x30AA;&#x30EB;&#x30AC;&#x30CD;&#x30E9;&#x306E;&#x30A2;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x6BD4;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x691C;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x6539;&#x826F;&#x3055;&#x308C;&#x305F;OSI&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x305D;&#x306E;&#x5834;&#x3067;&#x975E;&#x7403;&#x72B6;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x5F62;&#x614B;&#x5B66;&#x7684;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4E26;&#x3079;&#x66FF;&#x3048;&#x3092;&#x81EA;&#x52D5;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x958B;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30C7;&#x30B8;&#x30BF;&#x30EB;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30DF;&#x30E9;&#x30FC;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;

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&#xAD11;&#xD559; &#xB514;&#xC9C0;&#xD138; micromirror &#xC7A5;&#xCE58;&#xB85C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xD53C;&#xD574; &#xB77C;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Hab&#xED;amos desarrollado im&#xE1;genes de dispersi&#xF3;n &#xF3;ptica (OSI) como un m&#xE9;todo que combina la espectroscop&#xED;a de dispersi&#xF3;n de luz con im&#xE1;genes microsc&#xF3;picas para investigar el tama&#xF1;o de part&#xED;cula local in situ. El uso de un diafragma de di&#xE1;metro variable como un filtro de Fourier espacial, la t&#xE9;cnica consisti&#xF3; en recoger im&#xE1;genes que codifican la relaci&#xF3;n de la intensidad de ancho a estrecho &#xE1;ngulo de dispersi&#xF3;n de cada p&#xED;xel en el campo de visi&#xF3;n completo. En este art&#xED;culo se sustituya la variable di&#xE1;metro de Fourier del filtro con un dispositivo digital (DMD) para extender nuestra evaluaci&#xF3;n de la morfolog&#xED;a de la caracterizaci&#xF3;n de la forma de las part&#xED;culas y la orientaci&#xF3;n. Describimos nuestra configuraci&#xF3;n con detalle y demostrar c&#xF3;mo eliminar las aberraciones asociadas con la colocaci&#xF3;n de la DMD en un plano conjugado de Fourier de nuestro sistema de imagen microsc&#xF3;pico. Uso de las bacterias y las esferas de poliestireno, se muestra c&#xF3;mo este sistema puede ser utilizado para evaluar la relaci&#xF3;n de aspecto de part&#xED;culas, incluso cuando fotografiada a baja resoluci&#xF3;n. Tambi&#xE9;n muestran la viabilidad de la detecci&#xF3;n de alteraciones en la relaci&#xF3;n de aspecto org&#xE1;nulo in situ dentro de las c&#xE9;lulas vivas. Esta mejora del sistema de inspecci&#xF3;n in situ podr&#xED;an ser desarrolladas para automatizar la cuantificaci&#xF3;n morfol&#xF3;gica y clasificaci&#xF3;n de las part&#xED;culas no esf&#xE9;ricas in situ.

Imagen &#xF3;ptica de dispersi&#xF3;n con un dispositivo digital de microespejos

&#x6211;&#x4EEC;&#x7ED3;&#x5408;&#x5149;&#x5B66;&#x6210;&#x50CF; (OSI) &#x7684;&#x6563;&#x70B9;&#x56FE;&#x4E0E;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x7684;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x8C03;&#x67E5;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x4FE1;&#x53F7;&#x548C;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x7684;&#x7ECF;&#x5386;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x7684;&#x5185;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5185;&#x7684;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7ED3;&#x6784;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x5173;&#x7CFB;&#x3002;OSI &#x6570;&#x636E;&#x671F;&#x95F4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B21; 60 &#x5206;&#x949F;&#x8BC1;&#x5B9E;&#x4E86;&#x6211;&#x4EEC;&#x4EE5;&#x524D;&#x7684;&#x7ED3;&#x679C;&#x663E;&#x793A;&#x5728;&#x6563;&#x70B9;&#x56FE;&#x5BBD;&#x5230;&#x7A84;&#x89D2; [&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x56FE;&#x50CF;&#x6BD4; (OSIR)] &#x7684;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x6BD4;&#x4F8B;&#x51CF;&#x5C11;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x627E;&#x5230;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x8DDF; OSIR &#x5E76;&#x53D1;&#x4E0E;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x788E;&#x7247;&#x589E;&#x52A0;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BC1;&#x660E;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x7684;&#x52A8;&#x6001;&#x53D8;&#x5316;&#x4E0E;&#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x533A;&#x57DF;&#x5305;&#x542B;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x9057;&#x4F20;&#x7269;&#x8D28;&#x6807;&#x8BB0;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4ECE;&#x90BB;&#x8FD1;&#x7684; nonfluorescent &#x5730;&#x533A;&#x5360;&#x4E3B;&#x5BFC;&#x5730;&#x4F4D;&#x7684;&#x5176;&#x4ED6;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5668;&#x7F3A;&#x5E2D;&#x4ECD;&#x662F;&#x7A7A;&#x95F4;&#x76F8;&#x5173;&#x8054;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x5927;&#x529B;&#x652F;&#x6301;&#x8FD9;&#x4E2A;&#x5047;&#x8BBE;&#xFF0C;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x8861;&#x91CF;&#x5728;&#x53D1;&#x75C5;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x7684;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x53D8;&#x66F4;&#x7684;&#x6E90;&#x3002;

&#x5728;&#x53D1;&#x75C5;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x7684;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x53D8;&#x5316;&#x662F;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x4E0E;&#x7A7A;&#x95F4;&#x76F8;&#x5173;&#x8054;&#x3002;

We combine optical scatter imaging (OSI) with fluorescence imaging of mitochondria to investigate the spatial relationship between the optical scatter signal and the location and structure of mitochondria within endothelial cells undergoing apoptosis. The OSI data corroborate our previous results showing a decrease in the intensity ratio of wide-to-narrow angle scatter [optical scatter image ratio (OSIR)] during the first 60 min of apoptosis. In addition, we find here that this is followed by an increase in OSIR concurrent with mitochondrial fragmentation. We demonstrate that the dynamic change in light scattering is spatially associated with subcellular regions containing fluorescently labeled mitochondria, and remains absent from adjacent nonfluorescent regions dominated by other organelles. These results lend strong support to the hypothesis that mitochondria act as the source of the optical scatter changes measured at the onset of apoptosis.

Optical scatter changes at the onset of apoptosis are spatially associated with mitochondria.

Nous combinons l&#x26;#39;imagerie mesurant la dispersion optique (OSI) avec l&#x26;#39;imagerie de fluorescence des mitochondries pour enqu&#xEA;ter sur la relation spatiale entre le signal de la dispersion optique et de l&#x26;#39;emplacement et la structure des mitochondries dans les cellules endoth&#xE9;liales en apoptose. Les donn&#xE9;es OSI corroborer nos r&#xE9;sultats pr&#xE9;c&#xE9;dents montrant une diminution du ratio de l&#x26;#39;intensit&#xE9; de la dispersion grand angle &#xE0; &#xE9;troite [ratio de l&#x26;#39;image optique de dispersion (OSIR)] pendant les 60 premi&#xE8;res minutes de l&#x26;#39;apoptose. En outre, nous trouvons ici que cette op&#xE9;ration est suivie par une augmentation concomitante de la fragmentation OSIR mitochondrial. Nous d&#xE9;montrons que le changement dynamique dans la diffusion de lumi&#xE8;re est spatialement associ&#xE9;es &#xE0; des r&#xE9;gions subcellulaires contenant marqu&#xE9; par fluorescence des mitochondries, et reste absente de r&#xE9;gions adjacentes non fluorescentes domin&#xE9;s par d&#x26;#39;autres organites. Ces r&#xE9;sultats &#xE9;tayent fortement l&#x26;#39;hypoth&#xE8;se selon laquelle les mitochondries acte comme &#xE9;tant la source des changements de dispersion optique mesur&#xE9;e &#xE0; l&#x26;#39;apparition de l&#x26;#39;apoptose.

Changements dispersion optique d&#xE8;s le d&#xE9;but de l&#x26;#39;apoptose sont spatialement associ&#xE9;es aux mitochondries

Wir kombinieren optische XY imaging (OSI) mit Fluoreszenz-Bildgebung der Mitochondrien, die r&auml;umliche Beziehung zwischen der optischen XY-Signal und die Lage und Struktur der Mitochondrien innerhalb der Endothelzellen in Apoptosis zu untersuchen. Die OSI-Daten best&auml;tigen unsere bisherigen Ergebnisse zeigen einen R&uuml;ckgang der Intensit&auml;t Verh&auml;ltnis von Breite zu schmal Winkel XY [optische XY-Proportionen (OSIR)] w&auml;hrend der ersten 60 min. von Apoptosis. Dar&uuml;ber hinaus finden wir hier, dass dies durch eine Erh&ouml;hung der OSIR gleichzeitig mit mitochondrialen Fragmentierung gefolgt wird. Wir zeigen, dass die dynamische Ver&auml;nderung der Lichtstreuung subzellulare Regionen mit Leuchtstoff beschriftetem Mitochondrien und &Uuml;berreste abwesend aus angrenzenden nonfluorescent Regionen, die von anderen Organellen dominiert r&auml;umlich zugeordnet ist. Diese Ergebnisse in gewisser Weise starken Unterst&uuml;tzung der Hypothese, die Mitochondrien als Quelle f&uuml;r die optische XY-&Auml;nderungen, die zu Beginn der Apoptose gemessen fungieren.

Optische XY &Auml;nderungen zu Beginn der Apoptose sind Mitochondrien r&auml;umlich zugeordnet.

Combiniamo la dispersione ottica (OSI) di imaging con formazione immagine di fluorescenza di mitocondri per indagare la relazione spaziale tra il segnale ottico a dispersione e la posizione e la struttura dei mitocondri all&#39;interno in fase di apoptosi delle cellule endoteliali. I dati OSI corroborare i nostri precedenti risultati che mostrano una diminuzione del rapporto di intensit&agrave; di dispersione angolo largo-stretto [rapporto immagine dispersione ottica (OSIR)] durante i primi 60 min di apoptosi. Inoltre, troviamo qui che questa &egrave; seguita da un aumento di OSIR simultanee con frammentazione mitocondriale. Dimostriamo che il cambiamento dinamico di dispersione della luce &egrave; spazialmente associato a regioni sottocellulari contenenti mitocondri fluorescente contrassegnati e resti assente dalle regioni adiacenti nonfluorescent dominati da altri organelli. Questi risultati danno forte sostegno all&#39;ipotesi che i mitocondri agiscono come origine delle modifiche dispersione ottica misurata all&#39;inizio dell&#39;apoptosi.

Dispersione ottica cambiamenti all&#39;esordio della apoptosi sono spazialmente associati con i mitocondri.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3068;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x306E;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x3068;&#x69CB;&#x9020;&#x3068;&#x306E;&#x9593;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x95A2;&#x4FC2;&#x3092;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#xFF08;OSI&#xFF09;&#x3092;&#x517C;&#x306D;&#x5099;&#x3048;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002; OSI&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;&#x30EF;&#x30A4;&#x30C9;&#xB7;&#x30C4;&#x30FC;&#xB7;&#x72ED;&#x89D2;&#x6563;&#x4E71;&#x306E;&#x5F37;&#x5EA6;&#x6BD4;&#x306E;&#x4F4E;&#x4E0B;[&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x753B;&#x50CF;&#x6BD4;&#xFF08;OSIR&#xFF09;]&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;60&#x5206;&#x306E;&#x9593;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3092;&#x88CF;&#x4ED8;&#x3051;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x304C;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x65AD;&#x7247;&#x5316;&#x3068;&#x4E26;&#x884C;&#x3057;OSIR&#x306E;&#x5897;&#x52A0;&#x304C;&#x7D9A;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x3053;&#x3053;&#x306B;&#x898B;&#x3064;&#x3051;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x306E;&#x52D5;&#x7684;&#x306A;&#x5909;&#x5316;&#x304C;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x306B;&#x86CD;&#x5149;&#x6A19;&#x8B58;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x9818;&#x57DF;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#x4ED6;&#x306E;&#x5668;&#x5B98;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x652F;&#x914D;&#x96A3;&#x63A5;&#x3059;&#x308B;&#x86CD;&#x5149;&#x6027;&#x306E;&#x5730;&#x57DF;&#x304B;&#x3089;&#x6B20;&#x5E2D;&#x306E;&#x307E;&#x307E;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x306E;&#x958B;&#x59CB;&#x6642;&#x306B;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306E;&#x6E90;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x884C;&#x70BA;&#x305D;&#x306E;&#x4EEE;&#x8AAC;&#x3092;&#x5F37;&#x529B;&#x306B;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3092;&#x8CB8;&#x3059;&#x3002;

&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x306E;&#x767A;&#x75C7;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x306F;&#x3001;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x306B;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;

&#xC6B0;&#xB9AC; &#xAD11; &#xBD84;&#xC0B0;&#xD615; &#xC2E0;&#xD638; &#xC704;&#xCE58;&#xC640; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xB294; apoptosis&#xB97C; &#xACAA;&#xACE0; &#xB0B4; &#xD53C; &#xC138;&#xD3EC; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD6C;&#xC870; &#xAC04;&#xC758; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xAD00;&#xACC4;&#xB97C; &#xC870;&#xC0AC; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xC758; &#xD615;&#xAD11; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; (OSI) &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xAD11;&#xD559; &#xBD84;&#xC0B0;&#xD615;&#xC744; &#xACB0;&#xD569; &#xD55C; &#xC81C;&#xD488;. OSI &#xB370;&#xC774;&#xD130; apoptosis&#xC758; &#xCC98;&#xC74C; 60 &#xBD84; &#xB3D9;&#xC548; &#xD3ED; &#xC881;&#xC740; &#xAC01;&#xB3C4; &#xBD84;&#xC0B0;&#xD615; [&#xAD11; &#xBD84;&#xC0B0;&#xD615; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xBE44;&#xC728; (OSIR)]&#xC758; &#xB18D;&#xB3C4; &#xBE44;&#xC728;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC8FC;&#xB294; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC774;&#xC804; &#xACB0;&#xACFC; &#xD655;&#xC99D;. &#xB610;&#xD55C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xCC3E;&#xC744; &#xC5EC;&#xAE30;&#xC774; &#xC99D;&#xAC00; OSIR &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xC870;&#xAC01;&#xD654;&#xC640; &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xB098;&#xC635;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBE5B; &#xC0B0;&#xB780;&#xC758; &#xB3D9;&#xC801; &#xBCC0;&#xD654; subcellular &#xC601;&#xC5ED; &#xB193;&#xC5EC;&#xC788;&#xB294;&#xC9C0; &#xB808;&#xC774;&#xBE14;&#xC774; &#xC788;&#xB294; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xBC0F; &#xB2E4;&#xB978; organelles&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC8FC;&#xB3C4; &#xB418; &#xACE0; &#xC778;&#xC811; &#xD55C; nonfluorescent &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACB0; &#xC11D; &#xB0A8;&#xC544; &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB41C; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xACB0;&#xACFC; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xB294; apoptosis&#xC758; &#xAC1C;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xCE21;&#xC815; &#xAD11;&#xD559; &#xBD84;&#xC0B0;&#xD615; &#xBCC0;&#xD654;&#xC758; &#xC18C;&#xC2A4;&#xB85C; &#xC791;&#xB3D9; &#xAC00;&#xC124;&#xC5D0; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xC9C0;&#xC6D0;&#xC744; &#xBE4C;&#xB824;.

Apoptosis&#xC758; &#xAC1C;&#xC2DC;&#xC5D0; &#xAD11; &#xBD84;&#xC0B0;&#xD615; &#xBCC0;&#xACBD;&#xC774; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xC640; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC5F0;&#xACB0;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Combinamos la imagen de dispersi&#xF3;n &#xF3;ptica (OSI), con im&#xE1;genes de fluorescencia de las mitocondrias para investigar la relaci&#xF3;n espacial entre la se&#xF1;al de dispersi&#xF3;n &#xF3;ptica y la ubicaci&#xF3;n y la estructura de las mitocondrias en las c&#xE9;lulas endoteliales de la apoptosis. Los datos corroboran OSI nuestros resultados anteriores que muestran una disminuci&#xF3;n en el ratio de intensidad de la dispersi&#xF3;n de &#xE1;ngulo ancho a estrecho [ratio de la imagen &#xF3;ptica de dispersi&#xF3;n (OSIR)] durante los primeros 60 minutos de la apoptosis. Adem&#xE1;s, encontramos aqu&#xED; que esto es seguido por un aumento en concurrente OSIR con la fragmentaci&#xF3;n mitocondrial. Se demuestra que el cambio de din&#xE1;mica en la dispersi&#xF3;n de la luz est&#xE1; asociada espacialmente con las regiones subcelulares que contienen la etiqueta fluorescente mitocondrias, y se mantiene ausente de las regiones adyacentes no fluorescentes dominados por otros org&#xE1;nulos. Estos resultados apoyan fuerte a la hip&#xF3;tesis de que act&#xFA;an las mitocondrias como la fuente de los cambios de dispersi&#xF3;n &#xF3;ptica medida en el inicio de la apoptosis.

Los cambios &#xF3;pticos de dispersi&#xF3;n en el inicio de la apoptosis est&#xE1;n espacialmente asociados a las mitocondrias

&#x6211;&#x4EEC;&#x5229;&#x7528;&#x4E00;&#x79CD;&#x57FA;&#x4E8E; Gabor &#x6837;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x5668;&#x5904;&#x7406;&#x7684;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x6765;&#x68C0;&#x6D4B;&#x4E2D;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x5728;&#x7ECF;&#x5386;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x7684;&#x5185;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x7684;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x6240;&#x5F15;&#x8D77;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x7684;&#x6700;&#x8FD1;&#x5F00;&#x53D1;&#x5149;&#x5B66;&#x6210;&#x50CF;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x57FA;&#x4E8E; Gabor &#x6EE4;&#x6CE2;&#x6210;&#x50CF;&#x663E;&#x793A;&#x663E;&#x8457;&#x8DCC;&#x5E45;&#x5728; 60 &#x5230; 100 &#x5206;&#x949F;&#x540E;&#x51CB;&#x4EA1;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x53CA;&#x4F34;&#x751F;&#x4E0E;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x788E;&#x7247;&#x8367;&#x5149;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x672C;&#x9875;&#x7684;&#x65B9;&#x5411;&#x3002;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x7684;&#x66F4;&#x6539;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5728;&#x4F4E;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x5728;&#x6574;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7EA7;&#x522B;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230;&#x3002;&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7ED3;&#x5408;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x5149;&#x5B66;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x7684;&#x6210;&#x50CF;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x52A8;&#x6001;&#x51CF;&#x5C11;&#x7684;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x5149;&#x5B66; Gabor &#x6EE4;&#x6CE2;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5668;&#x5B9A;&#x4F4D;&#x662F;&#x4E0E;&#x8367;&#x5149;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x548C;&#x4ECD;&#x7136;&#x57FA;&#x672C;&#x4E0A;&#x6CA1;&#x6709;&#x51FA;&#x73B0;&#x56E0;&#x6765;&#x81EA; nonfluorescent &#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x533A;&#x57DF;&#x7A7A;&#x95F4;&#x76F8;&#x5173;&#x8054;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x6709;&#x529B;&#x7684;&#x8BC1;&#x636E;&#xFF0C;&#x5149;&#x5B66; Gabor &#x53CD;&#x5E94;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x8DDF;&#x8E2A;&#x4E86;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x5206;&#x88C2;&#x548C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7528;&#x4E8E;&#x63D0;&#x4F9B;&#x6807;&#x7B7E;&#x514D;&#x8D39;&#x3001; &#x5FEB;&#x901F;&#x76D1;&#x6D4B;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5185;&#x6B64;&#x5F62;&#x6001;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x3002;&copy; 2011&#x5E74;&#x56FD;&#x9645;&#x793E;&#x4F1A;&#x5730;&#x4F4D;&#x7684;&#x6D41;&#x5F0F;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4EEA;&#x3002;

&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x5206;&#x88C2;&#x4E0E;&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E;&#x65B9;&#x5411;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x68C0;&#x6D4B;&#x7B5B;&#x9009;&#x3002;

We utilize a recently developed optical imaging method based on Fourier processing with Gabor-like filters to detect changes in light scattering resulting from alterations in mitochondrial structure in endothelial cells undergoing apoptosis. Imaging based on Gabor filters shows a significant decrease in the orientation of subcellular organelles at 60 to 100 minutes following apoptosis induction and concomitant with mitochondrial fragmentation observed by fluorescence. The optical scatter changes can be detected at low resolution at the whole cell level. At high resolution, we combine fluorescence imaging of the mitochondria with optical Fourier-based imaging to demonstrate that the dynamic decrease in organelle orientation measured by optical Gabor filtering is spatially associated with fluorescent mitochondria and remains largely absent from nonfluorescent subcellular regions. These results provide strong evidence that the optical Gabor responses track mitochondrial fission during apoptosis and can be used to provide label-free, rapid monitoring of this morphological process within single cells. Â© 2011 International Society for Advancement of Cytometry.

Detection of mitochondrial fission with orientation-dependent optical Fourier filters.

Nous utilisons une m&#xE9;thode d&#x26;#39;imagerie optique r&#xE9;cemment d&#xE9;velopp&#xE9; sur la base de Fourier de traitement avec Gabor-tels que les filtres pour d&#xE9;tecter les changements dans la diffusion de lumi&#xE8;re r&#xE9;sultant de modifications dans la structure des mitochondries dans les cellules endoth&#xE9;liales en apoptose. Imaging bas&#xE9; sur des filtres de Gabor montre une diminution significative de l&#x26;#39;orientation des organites subcellulaires de 60 &#xE0; 100 minutes apr&#xE8;s l&#x26;#39;induction de l&#x26;#39;apoptose et concomitante &#xE0; la fragmentation mitochondriale observ&#xE9;e par fluorescence. Les changements de dispersion optique peut &#xEA;tre d&#xE9;tect&#xE9; &#xE0; basse r&#xE9;solution au niveau de la cellule enti&#xE8;re. En haute r&#xE9;solution, nous combinons l&#x26;#39;imagerie de fluorescence de la mitochondrie avec Fourier optique d&#x26;#39;imagerie bas&#xE9;e sur de d&#xE9;montrer que la diminution de dynamique dans l&#x26;#39;orientation organite mesur&#xE9;e par Gabor optique filtrage est spatialement associ&#xE9;e &#xE0; fluorescente mitochondries et reste largement absente de non fluorescentes r&#xE9;gions subcellulaires. Ces r&#xE9;sultats fournissent des preuves solides que les r&#xE9;ponses optiques Gabor suivre fission mitochondriale durant l&#x26;#39;apoptose et peut &#xEA;tre utilis&#xE9; pour fournir sans &#xE9;tiquette, le suivi rapide de ce processus morphologique au sein des cellules individuelles. &#xA9; 2011 Soci&#xE9;t&#xE9; internationale pour la promotion de la cytom&#xE9;trie.

La d&#xE9;tection de la fission mitochondriale avec d&#xE9;pendant de l&#x26;#39;orientation Filtres optiques de Fourier

Wir verwenden eine neu entwickelte optische bildgebende Verfahren, die auf der Grundlage von Fourier Verarbeitung mit Gabor-wie Filter Licht Streuung aufgrund von &Auml;nderungen in mitochondrialen Struktur in Endothelzellen in Apoptosis &Auml;nderungen erkennen. Bildgebung auf der Grundlage von Gabor Filter zeigt eine signifikante Abnahme in der Ausrichtung der subzellularen Organellen bei 60 bis 100 Minuten nach Induktion von Apoptose und damit einhergehende mitochondriale Fragmentierung von Fluoreszenz beobachtet. Die optische XY-&Auml;nderungen k&ouml;nnen mit geringer Aufl&ouml;sung auf ganze Zellenebene nachgewiesen werden. Mit hoher Aufl&ouml;sung kombinieren wir Fluoreszenz-Bildgebung der Mitochondrien mit optischen Fourier-basierten imaging, um nachzuweisen, dass die dynamische Verringerung Organell Ausrichtung gemessen von optischen Filtern Gabor fluoreszierende Mitochondrien und bleibt weitgehend abwesend aus nonfluorescent subzellulare Regionen r&auml;umlich zugeordnet ist. Diese Ergebnisse liefern zuverl&auml;ssig nachgewiesen, dass die optischen Gabor Antworten mitochondriale Kernspaltung w&auml;hrend Apoptosis verfolgen und kann verwendet werden, wird eine Beschriftung-frei, schnelle &Uuml;berwachung dieses morphologische Prozesses innerhalb einzelner Zellen. &copy; 2011 Internationale Gesellschaft zur F&ouml;rderung der Cytometry.

Erkennung von mitochondrialen Kernspaltung mit Orientierung-abh&auml;ngigen optischen Fourier filtert.

Utilizziamo un metodo imaging ottico recentemente sviluppato basato sulla trasformata di Fourier con Gabor-come filtri di elaborazione per rilevare le modifiche in light scattering derivanti da alterazioni nella struttura mitocondriale in fase di apoptosi delle cellule endoteliali. Imaging basato su filtri di Gabor Mostra una diminuzione significativa nell&#39;orientamento degli organelli subcellulari a 60-100 minuti dopo l&#39;induzione di apoptosi e concomitante con frammentazione mitocondriale osservato da fluorescenza. Le modifiche di dispersione ottica possono essere rilevate a bassa risoluzione a livello di intera cellula. Ad alta risoluzione, combiniamo imaging fluorescenza dei mitocondri con ottica di Fourier-based imaging per dimostrare che la riduzione dinamica orientamento organello misurata da Gabor ottico filtro &egrave; spazialmente associata con mitocondri fluorescenti e rimane in gran parte assente da nonfluorescent regioni sottocellulari. Questi risultati forniscono forti prove che le risposte di Gabor ottiche traccia fissione mitocondriale durante il apoptosis e pu&ograve; essere utilizzato per fornire rapido, privo di etichetta monitoraggio di questo processo morfologico all&#39;interno di singole celle. &copy; 2011 International Society for Advancement of Cytometry.

I filtri di rilevamento di fissione mitocondriale con orientamento-dipendente optical Fourier.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x3092;&#x53D7;&#x3051;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x5185;&#x76AE;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306B;&#x8D77;&#x56E0;&#x3059;&#x308B;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x691C;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x5909;&#x63DB;&#x51E6;&#x7406;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x6700;&#x8FD1;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x305F;&#x5149;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x6CD5;&#x3092;&#x5229;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x304F;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306F;&#x200B;&#x200B;&#x3001;&#x86CD;&#x5149;&#x3067;&#x89B3;&#x6E2C;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x65AD;&#x7247;&#x5316;&#x3068;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x8A98;&#x5C0E;&#x3068;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x4ED8;&#x968F;&#x3059;&#x308B;&#x4EE5;&#x4E0B;&#x306E;60&#x304B;&#x3089;100&#x5206;&#x3067;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x5C0F;&#x5668;&#x5B98;&#x306E;&#x65B9;&#x5411;&#x306E;&#x6709;&#x610F;&#x306A;&#x6E1B;&#x5C11;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x306F;&#x3001;&#x5168;&#x7D30;&#x80DE;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x306E;&#x4F4E;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x3067;&#x691C;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x9AD8;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x3067;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x5149;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x30AA;&#x30EB;&#x30AC;&#x30CD;&#x30E9;&#x306E;&#x5411;&#x304D;&#x306E;&#x52D5;&#x7684;&#x306A;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x304C;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x306B;&#x86CD;&#x5149;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x3068;&#x975E;&#x86CD;&#x5149;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x9818;&#x57DF;&#x304B;&#x3089;&#x4E3B;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x4E0D;&#x5728;&#x306E;&#x307E;&#x307E;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5149;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x305F;&#x3082;&#x306E;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x5149;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306F;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x4E2D;&#x306B;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x5206;&#x88C2;&#x3092;&#x8FFD;&#x8DE1;&#x3057;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x3067;&#x3053;&#x306E;&#x5F62;&#x614B;&#x5B66;&#x7684;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x306E;&#x30E9;&#x30D9;&#x30EB;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#x3001;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x76E3;&#x8996;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3068;&#x3044;&#x3046;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x8A3C;&#x62E0;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30E1;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#x306E;&#x9032;&#x6B69;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#xA9;2011&#x56FD;&#x969B;&#x793E;&#x4F1A;&#x3002;

&#x65B9;&#x4F4D;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6027;&#x306E;&#x5149;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x200B;&#x200B;&#x30BF;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x5206;&#x88C2;&#x306E;&#x691C;&#x51FA;

&#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xBCF4; &#xCC98;&#xB7FC; &#xD544;&#xD130; &#xCC98;&#xB9AC; &#xD4E8; &#xB9AC; &#xBE44; &#xC0B0; apoptosis&#xB97C; &#xACAA;&#xACE0; &#xB0B4; &#xD53C; &#xC138;&#xD3EC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xAD6C;&#xC870; &#xBCC0;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xBE5B;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xAC10;&#xC9C0;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xCD5C;&#xADFC;&#xC5D0; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xB41C; &#xAD11;&#xD559; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xD65C;&#xC6A9; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. Gabor &#xD544;&#xD130;&#xB97C; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xD558;&#xB294; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; apoptosis &#xC720;&#xB3C4; &#xBC0F; &#xC218; &#xBC18;&#xD558;&#xB294; &#xD615;&#xAD11;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xAD00;&#xCC30; &#xB41C; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xC870;&#xAC01;&#xD654;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; 60 ~ 100 &#xBD84; subcellular organelles&#xC758; &#xBC29;&#xD5A5;&#xC5D0; &#xC0C1;&#xB2F9;&#xD55C; &#xAC10;&#xC18C;&#xB97C; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC804;&#xCCB4; &#xC140; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB0AE;&#xC740; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD11; &#xBD84;&#xC0B0;&#xD615; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xAC10;&#xC9C0;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB192;&#xC740; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;, &#xAD11;&#xD559; &#xAD11;&#xD559; Gabor &#xD544;&#xD130;&#xB9C1;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xCE21;&#xC815; &#xD2B8;&#xB294; &#xBC29;&#xD5A5;&#xC5D0; &#xB3D9;&#xC801; &#xAC10;&#xC18C;&#xB294; &#xACF5;&#xAC04;&#xC801; &#xD615;&#xAD11; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xBC0F; nonfluorescent subcellular &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xACB0; &#xC11D; &#xB0A8;&#xC544;&#xC640; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xC785;&#xC99D; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xD478;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xAE30;&#xBC18; &#xD615;&#xAD11; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5;&#xC740; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xC758; &#xC870;&#xD569;. &#xC774; &#xACB0;&#xACFC; &#xAD11;&#xD559; Gabor &#xC751;&#xB2F5; apoptosis &#xB3D9;&#xC548; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xD575;&#xBD84;&#xC5F4;&#xC744; &#xCD94;&#xC801; &#xD558;&#xB294; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xC99D;&#xAC70;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xB808;&#xC774;&#xBE14;-&#xBB34;&#xB8CC;, &#xBE60;&#xB978; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC138;&#xD3EC; &#xB0B4;&#xC758; &#xD615;&#xD0DC;&#xD559;&#xC774; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4;&#xC758; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &copy; 2011 &#xAD6D;&#xC81C; Cytometry&#xC758; &#xBC1C;&#xC804;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xC0AC;&#xD68C;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xBC29;&#xD5A5; &#xC885;&#xC18D; &#xAD11;&#xD559; &#xD478;&#xB9AC;&#xC5D0;&#xC640; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xBD84;&#xC5F4;&#xC758; &#xD0D0;&#xC9C0;&#xB97C; &#xD544;&#xD130;&#xB9C1;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Utilizamos un m&#xE9;todo recientemente desarrollado de imagen &#xF3;ptico basado en el procesamiento de Fourier con Gabor-como filtros para detectar cambios en la dispersi&#xF3;n de la luz que resultan de alteraciones en la estructura mitocondrial en las c&#xE9;lulas endoteliales que sufren apoptosis. Imagen basado en filtros Gabor muestra una disminuci&#xF3;n significativa en la orientaci&#xF3;n de los org&#xE1;nulos subcelulares en 60 a 100 minutos despu&#xE9;s de la inducci&#xF3;n de la apoptosis y concomitante con la fragmentaci&#xF3;n mitocondrial observada por fluorescencia. Los cambios de dispersi&#xF3;n &#xF3;ptica puede ser detectado a baja resoluci&#xF3;n en el nivel de c&#xE9;lulas enteras. En alta resoluci&#xF3;n, se combinan im&#xE1;genes de fluorescencia de la mitocondria con &#xF3;ptica de Fourier basado en imagen para demostrar que la disminuci&#xF3;n en la orientaci&#xF3;n din&#xE1;mica org&#xE1;nulo medida por filtrado &#xF3;ptico Gabor est&#xE1; asociada espacialmente con fluorescente mitocondrias y permanece en gran medida ausente de las regiones no fluorescentes subcelulares. Estos resultados proporcionan una fuerte evidencia de que las respuestas &#xF3;pticas Gabor rastrear fisi&#xF3;n mitocondrial durante la apoptosis y se puede utilizar para proporcionar etiqueta libre de vigilancia, r&#xE1;pida de este proceso morfol&#xF3;gico dentro de las c&#xE9;lulas individuales. &#xA9; 2011 Sociedad Internacional para la Promoci&#xF3;n de la Citometr&#xED;a.

La detecci&#xF3;n de Fisi&#xF3;n mitocondrial con Orientaci&#xF3;n dependientes de Fourier-Filtros &#xF3;pticos

&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x5149;&#x5B66;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x6EE4;&#x6CE2;&#x65B9;&#x6CD5;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7528;&#x6765;&#x5728;&#x52A8;&#x6001;&#x7EC6;&#x80DE;&#x529F;&#x80FD;&#x7279;&#x70B9;&#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5F62;&#x6001;&#x3002;&#x5728;&#x672C;&#x6587;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x5668;&#x57FA;&#x4E8E;&#x4E8C;&#x7EF4; Gabor &#x521D;&#x7B49;&#x51FD;&#x6570;&#xFF0C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5BF9;&#x5176;&#x8FDB;&#x884C;&#x8C03;&#x6574;&#x4EE5;&#x76F4;&#x63A5;&#x611F;&#x77E5;&#x5BF9;&#x8C61;&#x7684;&#x5927;&#x5C0F;&#x548C;&#x65B9;&#x5411;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5229;&#x7528;&#x6B64;&#x65B9;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x5728;&#x7B2C;&#x4E00;&#x6B21;&#x4E09;&#x4E2A;&#x5C0F;&#x65F6;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x91CF;&#x5316;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x548C;&#x6838;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#xFF0C;&#x6280;&#x672F;&#x662F;&#x654F;&#x611F;&#x7C92;&#x5B50;&#x65B9;&#x5411;&#x7B26;&#x5408;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x7684;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x788E;&#x7247;&#x7684;&#x8DCC;&#x5E45;&#x3002;&#x6563;&#x5C04;&#x4FE1;&#x53F7;&#x53D8;&#x5316;&#x662F;&#x8F83;&#x4E0D;&#x660E;&#x663E;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6838;&#x548C;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D28;&#x7684;&#x5176;&#x4F59;&#x90E8;&#x5206;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x533A;&#x57DF;&#x4E2D;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#x662F;&#x5C11;&#x6BD4;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x9762;&#x5411;&#x5E76;&#x6CA1;&#x6709;&#x591A;&#x5927;&#x53D8;&#x5316;&#x65B9;&#x5411;&#x3002;

&#x4E0E;&#x4E8C;&#x7EF4; Gabor &#x8FC7;&#x6EE4;&#x5668;&#x91CF;&#x5316;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x4E2D;&#x7684;&#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x3002;

We demonstrate an optical Fourier filtering method which can be used to characterize subcellular morphology during dynamic cellular function. In this paper, our Fourier filters were based on two-dimensional Gabor elementary functions, which can be tuned to sense directly object size and orientation. We utilize this method to quantify changes in mitochondrial and nuclear structure during the first three hours of apoptosis. We find that the technique is sensitive to a decrease in particle orientation consistent with apoptosis-induced mitochondrial fragmentation. The scattering signal changes were less pronounced in the nucleus and the remainder of the cytoplasm. Particles in these regions were less oriented than mitochondria and did not change orientation significantly.

Quantifying subcellular dynamics in apoptotic cells with two-dimensional Gabor filters.

Nous d&#xE9;montrons une optique de Fourier m&#xE9;thode de filtrage qui peut &#xEA;tre utilis&#xE9;e pour caract&#xE9;riser la morphologie subcellulaire lors de la fonction cellulaire dynamique. Dans cet article, nos filtres de Fourier ont &#xE9;t&#xE9; bas&#xE9;s sur des fonctions de Gabor bidimensionnels &#xE9;l&#xE9;mentaires, qui peuvent &#xEA;tre r&#xE9;gl&#xE9;s pour d&#xE9;tecter la taille et l&#x26;#39;orientation objet directement. Nous utilisons cette m&#xE9;thode pour quantifier les changements dans la structure mitochondrial et nucl&#xE9;aire au cours des trois premi&#xE8;res heures de l&#x26;#39;apoptose. Nous constatons que la technique est sensible &#xE0; une diminution de l&#x26;#39;orientation des particules conformes &#xE0; l&#x26;#39;apoptose induite par la fragmentation des mitochondries. Les changements de signal de diffusion ont &#xE9;t&#xE9; moins prononc&#xE9;s dans le noyau et le reste du cytoplasme. Les particules de ces r&#xE9;gions &#xE9;taient moins orient&#xE9;s que les mitochondries et n&#x26;#39;a pas chang&#xE9; l&#x26;#39;orientation de mani&#xE8;re significative.

Quantifier Dynamics Subcellular dans les cellules apoptotiques avec des filtres de Gabor bidimensionnels

Wir zeigen eine optische Fourier Filtermethode, die verwendet werden k&ouml;nnen, um subzellulare Morphologie w&auml;hrend dynamische Zellfunktion zu charakterisieren. In diesem Papier waren unsere Fourier-Filter basiert auf zweidimensionales Gabor elementare Funktionen, die optimiert werden k&ouml;nnen, Objektgr&ouml;&szlig;e und Orientierung direkt zu sp&uuml;ren. Wir verwenden diese Methode, um &Auml;nderungen in Mitochondrien und nukleare w&auml;hrend der ersten drei Stunden der Apoptose zu quantifizieren. Wir finden, dass die Technik zu einem R&uuml;ckgang der Partikel Orientierung mit Apoptose-induzierten mitochondrialen Fragmentierung empfindlich ist. Die Streuung Signal &Auml;nderungen waren weniger ausgepr&auml;gt in den Zellkern und die restliche Zytoplasma. Teilchen in diesen Regionen waren weniger orientiert als Mitochondrien und Orientierung nicht wesentlich ge&auml;ndert.

Quantifizierung der subzellul&auml;ren Dynamik in apoptotischen Zellen mit zweidimensionalen Gabor filtern.

Dimostriamo una trasformata di Fourier ottico filtro metodo che pu&ograve; essere utilizzato per caratterizzare la morfologia sottocellulare durante dinamico funzione cellulare. In questa carta, i nostri filtri Fourier erano basati su bidimensionale funzioni elementari di Gabor, che possono essere adattate a percepire direttamente, orientamento e dimensioni oggetto. Utilizziamo questo metodo per quantificare le modifiche nella struttura mitocondriale e nucleare durante le prime tre ore di apoptosi. Troviamo che la tecnica &egrave; sensibile ad una diminuzione nell&#39;orientamento delle particelle coerenza con apoptosi indotta mitocondriale frammentazione. I cambiamenti di segnale scattering erano che meno pronunciato nel nucleo e il resto del citoplasma. Particelle in queste regioni erano meno orientato di mitocondri e non cambia orientamento significativamente.

Quantificare sottocellulari dinamiche nelle cellule apoptotiche con filtri di Gabor bidimensionale.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x52D5;&#x7684;&#x306A;&#x7D30;&#x80DE;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x306E;&#x5F62;&#x614B;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x3065;&#x3051;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x5149;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x200B;&#x200B;&#x30BF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x8AD6;&#x6587;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x30D5;&#x30FC;&#x30EA;&#x30A8;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x200B;&#x200B;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;&#x76F4;&#x63A5;&#x30AA;&#x30D6;&#x30B8;&#x30A7;&#x30AF;&#x30C8;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x3068;&#x5411;&#x304D;&#x3092;&#x611F;&#x77E5;&#x3059;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x8ABF;&#x6574;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;2&#x6B21;&#x5143;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x521D;&#x7B49;&#x95A2;&#x6570;&#x3001;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;3&#x6642;&#x9593;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x3068;&#x6838;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3053;&#x306E;&#x30E1;&#x30BD;&#x30C3;&#x30C9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x6280;&#x8853;&#x306F;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x8A98;&#x767A;&#x6027;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x306E;&#x65AD;&#x7247;&#x5316;&#x3068;&#x4E00;&#x8CAB;&#x6027;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x914D;&#x5411;&#x306E;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x306B;&#x654F;&#x611F;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x308F;&#x304B;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6563;&#x4E71;&#x4FE1;&#x53F7;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x306F;&#x3001;&#x6838;&#x3068;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6B8B;&#x308A;&#x304C;&#x5C11;&#x306A;&#x304F;&#x9855;&#x8457;&#x3067;&#x3042;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x9818;&#x57DF;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x306F;&#x3001;&#x30DF;&#x30C8;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C9;&#x30EA;&#x30A2;&#x672A;&#x6E80;&#x6307;&#x5411;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x5927;&#x5E45;&#x306B;&#x5411;&#x304D;&#x3092;&#x5909;&#x3048;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x305B;&#x3093;&#x3067;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x4E8C;&#x6B21;&#x5143;&#x30AC;&#x30DC;&#x30FC;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30BF;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x30A2;&#x30DD;&#x30C8;&#x30FC;&#x30B7;&#x30B9;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x5185;&#x52D5;&#x614B;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3059;&#x308B;

&#xD544;&#xD130;&#xB9C1; &#xBC29;&#xBC95; &#xB3D9;&#xC801; &#xC138;&#xD3EC; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC911; subcellular &#xD615;&#xD0DC;&#xD559;&#xC758; &#xD2B9;&#xC131;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xAD11;&#xD559; &#xD478;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xB17C;&#xBB38;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD478;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xD544;&#xD130; &#xD588;&#xB2E4; &#xC9C1;&#xC811; &#xAC1C;&#xCCB4; &#xD06C;&#xAE30;&#xC640; &#xBC29;&#xD5A5; &#xAC10;&#xAC01;&#xC744; &#xD29C;&#xB2DD;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; 2 &#xCC28;&#xC6D0; Gabor &#xCD08;&#xB4F1; &#xD568;&#xC218;&#xB97C; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; apoptosis&#xC758; &#xCCAB; &#xC138; &#xC2DC;&#xAC04; &#xB3D9;&#xC548; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544;&#xC640; &#xD575; &#xAD6C;&#xC870; &#xBCC0;&#xD654; &#xCC99;&#xB3C4;&#xB97C;&#xC774; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xD65C;&#xC6A9;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC740; &#xC785;&#xC790; &#xBC29;&#xD5A5; apoptosis &#xC720;&#xB3C4; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC; &#xB9AC;&#xC544; &#xC870;&#xAC01;&#xD654;&#xC640; &#xC77C;&#xCE58;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xAC10;&#xC18C;&#xC5D0; &#xBBFC;&#xAC10;&#xD55C; &#xCC3E;&#xC73C;&#xC2ED;&#xC2DC;&#xC624;. &#xC0B0;&#xB780; &#xC2E0;&#xD638; &#xBCC0;&#xD654; &#xD588;&#xB2E4; &#xC801;&#xC740; &#xD575;&#xACFC; &#xC138;&#xD3EC;&#xC9C8;&#xC758; &#xB098;&#xBA38;&#xC9C0; &#xBD80;&#xBD84;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xC74C;. &#xC774; &#xC9C0;&#xAD6C;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xC785;&#xC790; &#xD588;&#xB2E4; &#xB35C; &#xBBF8;&#xD1A0; &#xCF58; &#xB4DC;&#xB9AC; &#xC544; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xC9C0;&#xD5A5;&#xACFC; &#xBC29;&#xD5A5;&#xC744; &#xD06C;&#xAC8C; &#xBCC0;&#xD654; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC558;&#xB2E4;.

2 &#xCC28;&#xC6D0; Gabor &#xD544;&#xD130; apoptotic &#xC138;&#xD3EC; subcellular &#xC5ED;&#xD559; &#xCE21;&#xC815;.

Se demuestra un m&#xE9;todo de Fourier &#xF3;ptica filtrado que se puede utilizar para caracterizar la morfolog&#xED;a subcelular durante la funci&#xF3;n celular din&#xE1;mico. En este documento, los filtros de Fourier se basa en dos dimensiones funciones Gabor elementales, que pueden ser sintonizados para detectar directamente el tama&#xF1;o de objeto y la orientaci&#xF3;n. Nosotros utilizamos este m&#xE9;todo para cuantificar los cambios en la estructura mitocondrial y nuclear durante las tres primeras horas de la apoptosis. Encontramos que la t&#xE9;cnica es sensible a una disminuci&#xF3;n en la orientaci&#xF3;n de part&#xED;culas consistentes con la apoptosis inducida por la fragmentaci&#xF3;n mitocondrial. Los cambios en la se&#xF1;al de dispersi&#xF3;n fueron menos pronunciados en el n&#xFA;cleo y el resto del citoplasma. Las part&#xED;culas en estas regiones eran menos orientada de las mitocondrias y no cambiar la orientaci&#xF3;n de manera significativa.

La cuantificaci&#xF3;n de la Din&#xE1;mica subcelulares de las c&#xE9;lulas apopt&#xF3;ticas con dos dimensiones filtros de Gabor

&#x6211;&#x4EEC;&#x5229;&#x7528;&#x4E00;&#x79CD;&#x57FA;&#x4E8E; Gabor &#x6837;&#x8FC7;&#x6EE4;&#x5668;&#x5904;&#x7406;&#x7684;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x6765;&#x68C0;&#x6D4B;&#x4E2D;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x5728;&#x7ECF;&#x5386;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x7684;&#x5185;&#x76AE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x4E2D;&#x7684;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x6240;&#x5F15;&#x8D77;&#x7684;&#x53D8;&#x5316;&#x7684;&#x6700;&#x8FD1;&#x5F00;&#x53D1;&#x5149;&#x5B66;&#x6210;&#x50CF;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x57FA;&#x4E8E; Gabor &#x6EE4;&#x6CE2;&#x6210;&#x50CF;&#x663E;&#x793A;&#x663E;&#x8457;&#x8DCC;&#x5E45;&#x5728; 60 &#x5230; 100 &#x5206;&#x949F;&#x540E;&#x51CB;&#x4EA1;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x53CA;&#x4F34;&#x751F;&#x4E0E;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x788E;&#x7247;&#x8367;&#x5149;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x672C;&#x9875;&#x7684;&#x65B9;&#x5411;&#x3002;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x7684;&#x66F4;&#x6539;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5728;&#x4F4E;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x5728;&#x6574;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7EA7;&#x522B;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5230;&#x3002;&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7ED3;&#x5408;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x6210;&#x50CF;&#x5149;&#x5B66;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5085;&#x91CC;&#x53F6;&#x7684;&#x6210;&#x50CF;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x52A8;&#x6001;&#x51CF;&#x5C11;&#x7684;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x5149;&#x5B66; Gabor &#x6EE4;&#x6CE2;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5668;&#x5B9A;&#x4F4D;&#x662F;&#x4E0E;&#x8367;&#x5149;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x548C;&#x4ECD;&#x7136;&#x57FA;&#x672C;&#x4E0A;&#x6CA1;&#x6709;&#x51FA;&#x73B0;&#x56E0;&#x6765;&#x81EA; nonfluorescent &#x4E9A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x533A;&#x57DF;&#x7A7A;&#x95F4;&#x76F8;&#x5173;&#x8054;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x6709;&#x529B;&#x7684;&#x8BC1;&#x636E;&#xFF0C;&#x5149;&#x5B66; Gabor &#x53CD;&#x5E94;&#x5728;&#x7EC6;&#x80DE;&#x51CB;&#x4EA1;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x8DDF;&#x8E2A;&#x4E86;&#x7EBF;&#x7C92;&#x4F53;&#x5206;&#x88C2;&#x548C;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7528;&#x4E8E;&#x63D0;&#x4F9B;&#x6807;&#x7B7E;&#x514D;&#x8D39;&#x3001; &#x5FEB;&#x901F;&#x76D1;&#x6D4B;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x5185;&#x6B64;&#x5F62;&#x6001;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x3002;

We utilize a recently developed optical imaging method based on Fourier processing with Gabor-like filters to detect changes in light scattering resulting from alterations in mitochondrial structure in endothelial cells undergoing apoptosis. Imaging based on Gabor filters shows a significant decrease in the orientation of subcellular organelles at 60 to 100 minutes following apoptosis induction and concomitant with mitochondrial fragmentation observed by fluorescence. The optical scatter changes can be detected at low resolution at the whole cell level. At high resolution, we combine fluorescence imaging of the mitochondria with optical Fourier-based imaging to demonstrate that the dynamic decrease in organelle orientation measured by optical Gabor filtering is spatially associated with fluorescent mitochondria and remains largely absent from nonfluorescent subcellular regions. These results provide strong evidence that the optical Gabor responses track mitochondrial fission during apoptosis and can be used to provide label-free, rapid monitoring of this morphological process within single cells.

Nous utilisons une m&#xE9;thode d&#x26;#39;imagerie optique r&#xE9;cemment d&#xE9;velopp&#xE9; sur la base de Fourier de traitement avec Gabor-tels que les filtres pour d&#xE9;tecter les changements dans la diffusion de lumi&#xE8;re r&#xE9;sultant de modifications dans la structure des mitochondries dans les cellules endoth&#xE9;liales en apoptose. Imaging bas&#xE9; sur des filtres de Gabor montre une diminution significative de l&#x26;#39;orientation des organites subcellulaires de 60 &#xE0; 100 minutes apr&#xE8;s l&#x26;#39;induction de l&#x26;#39;apoptose et concomitante &#xE0; la fragmentation mitochondriale observ&#xE9;e par fluorescence. Les changements de dispersion optique peut &#xEA;tre d&#xE9;tect&#xE9; &#xE0; basse r&#xE9;solution au niveau de la cellule enti&#xE8;re. En haute r&#xE9;solution, nous combinons l&#x26;#39;imagerie de fluorescence de la mitochondrie avec Fourier optique d&#x26;#39;imagerie bas&#xE9;e sur de d&#xE9;montrer que la diminution de dynamique dans l&#x26;#39;orientation organite mesur&#xE9;e par Gabor optique filtrage est spatialement associ&#xE9;e &#xE0; fluorescente mitochondries et reste largement absente de non fluorescentes r&#xE9;gions subcellulaires. Ces r&#xE9;sultats fournissent des preuves solides que les r&#xE9;ponses optiques Gabor suivre fission mitochondriale durant l&#x26;#39;apoptose et peut &#xEA;tre utilis&#xE9; pour fournir sans &#xE9;tiquette, le suivi rapide de ce processus morphologique au sein des cellules individuelles.

Wir verwenden eine neu entwickelte optische bildgebende Verfahren, die auf der Grundlage von Fourier Verarbeitung mit Gabor-wie Filter Licht Streuung aufgrund von &Auml;nderungen in mitochondrialen Struktur in Endothelzellen in Apoptosis &Auml;nderungen erkennen. Bildgebung auf der Grundlage von Gabor Filter zeigt eine signifikante Abnahme in der Ausrichtung der subzellularen Organellen bei 60 bis 100 Minuten nach Induktion von Apoptose und damit einhergehende mitochondriale Fragmentierung von Fluoreszenz beobachtet. Die optische XY-&Auml;nderungen k&ouml;nnen mit geringer Aufl&ouml;sung auf ganze Zellenebene nachgewiesen werden. Mit hoher Aufl&ouml;sung kombinieren wir Fluoreszenz-Bildgebung der Mitochondrien mit optischen Fourier-basierten imaging, um nachzuweisen, dass die dynamische Verringerung Organell Ausrichtung gemessen von optischen Filtern Gabor fluoreszierende Mitochondrien und bleibt weitgehend abwesend aus nonfluorescent subzellulare Regionen r&auml;umlich zugeordnet ist. Diese Ergebnisse liefern zuverl&auml;ssig nachgewiesen, dass die optischen Gabor Antworten mitochondriale Kernspaltung w&auml;hrend Apoptosis verfolgen und kann verwendet werden, wird eine Beschriftung-frei, schnelle &Uuml;berwachung dieses morphologische Prozesses innerhalb einzelner Zellen.

Utilizziamo un metodo imaging ottico recentemente sviluppato basato sulla trasformata di Fourier con Gabor-come filtri di elaborazione per rilevare le modifiche in light scattering derivanti da alterazioni nella struttura mitocondriale in fase di apoptosi delle cellule endoteliali. Imaging basato su filtri di Gabor Mostra una diminuzione significativa nell&#39;orientamento degli organelli subcellulari a 60-100 minuti dopo l&#39;induzione di apoptosi e concomitante con frammentazione mitocondriale osservato da fluorescenza. Le modifiche di dispersione ottica possono essere rilevate a bassa risoluzione a livello di intera cellula. Ad alta risoluzione, combiniamo imaging fluorescenza dei mitocondri con ottica di Fourier-based imaging per dimostrare che la riduzione dinamica orientamento organello misurata da Gabor ottico filtro &egrave; spazialmente associata con mitocondri fluorescenti e rimane in gran parte assente da nonfluorescent regioni sottocellulari. Questi risultati forniscono forti prove che le risposte di Gabor ottiche traccia fissione mitocondriale durante il apoptosis e pu&ograve; essere utilizzato per fornire rapido, privo di etichetta monitoraggio di questo processo morfologico all&#39;interno di singole celle.

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Utilizamos un m&#xE9;todo recientemente desarrollado de imagen &#xF3;ptico basado en el procesamiento de Fourier con Gabor-como filtros para detectar cambios en la dispersi&#xF3;n de la luz que resultan de alteraciones en la estructura mitocondrial en las c&#xE9;lulas endoteliales que sufren apoptosis. Imagen basado en filtros Gabor muestra una disminuci&#xF3;n significativa en la orientaci&#xF3;n de los org&#xE1;nulos subcelulares en 60 a 100 minutos despu&#xE9;s de la inducci&#xF3;n de la apoptosis y concomitante con la fragmentaci&#xF3;n mitocondrial observada por fluorescencia. Los cambios de dispersi&#xF3;n &#xF3;ptica puede ser detectado a baja resoluci&#xF3;n en el nivel de c&#xE9;lulas enteras. En alta resoluci&#xF3;n, se combinan im&#xE1;genes de fluorescencia de la mitocondria con &#xF3;ptica de Fourier basado en imagen para demostrar que la disminuci&#xF3;n en la orientaci&#xF3;n din&#xE1;mica org&#xE1;nulo medida por filtrado &#xF3;ptico Gabor est&#xE1; asociada espacialmente con fluorescente mitocondrias y permanece en gran medida ausente de las regiones no fluorescentes subcelulares. Estos resultados proporcionan una fuerte evidencia de que las respuestas &#xF3;pticas Gabor rastrear fisi&#xF3;n mitocondrial durante la apoptosis y se puede utilizar para proporcionar etiqueta libre de vigilancia, r&#xE1;pida de este proceso morfol&#xF3;gico dentro de las c&#xE9;lulas individuales.

Article	Year
Measurement of subcellular texture by optical Gabor-like filtering with a digital micromirror device. Optics letters\| PubMed ID: 18830354	2008
Attachment of 3-(Aminopropyl)triethoxysilane on silicon oxide surfaces: dependence on solution temperature. Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids\| PubMed ID: 18942864	2008
Highly sensitive size discrimination of sub-micron objects using optical Fourier processing based on two-dimensional Gabor filters. Optics express\| PubMed ID: 19582115	2009
Optical Scatter Imaging with a digital micromirror device. Optics express\| PubMed ID: 19997269	2009
Optical scatter changes at the onset of apoptosis are spatially associated with mitochondria. Journal of biomedical optics\| PubMed ID: 20799771	2010
Detection of mitochondrial fission with orientation-dependent optical Fourier filters. Cytometry. Part A : the journal of the International Society for Analytical Cytology\| PubMed ID: 21204081	2011
Quantifying subcellular dynamics in apoptotic cells with two-dimensional Gabor filters. Biomedical optics express\| PubMed ID: 21258503	2010
Detection of mitochondrial fission with orientation-dependent optical Fourier filters. Cytometry. Part A : the journal of the International Society for Analytical Cytology\| PubMed ID: 21265007	2011

Robert M. Pasternack

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