Name: Microscopie dispersion optique basé sur des filtres de Gabor bidimensionnelle (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-06-02T17:15:00.000+00:00
Duration: 14 min 58 s
Description: Découvrez la microscopie de diffusion optique avec filtres de Gabor pour quantifier la fragmentation mitochondriale pendant l'apoptose. Cette méthode non invasive permet d'étudier la dynamique des organites sans marquage fluorescent.

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Le dispositif de micro-miroirs dans cette recherche a été financée par subvention de la Fondation Whitaker RG-02-0682 à N. Boustany. Les travaux en cours est financé par la NSF accorde-DBI-0852857 à N. Boustany. Pasternack RM a été partiellement soutenue par une bourse de Rutgers présidentielle supérieures. Nous tenons également à remercier le Dr E. White pour les cellules iBMK utilisé dans nos études et le Dr Metaxas DN pour la discussion utile sur les stratégies de filtrage optique.

<ol><li>Pasternack, R. M., Qian, Z., Zheng, J. -Y., Metaxas, D. N., White, E., Boustany, N. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+Subcellular+Texture+by+Optical+Gabor-Like+Filtering+with+a+Digitial+Micromirror+Device%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Measurement of Subcellular Texture by Optical Gabor-Like Filtering with a Digitial Micromirror Device.</a> Optics Letters. 33 (19), 2209-2211 (2008).</li>
<li>Pasternack, R. M., Qian, Z., Zheng, J. -Y., Metaxas, D. N., Boustany, N. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+sensitive+size+discrimination+of+submicron+objects+using+optical+Fourier+filtering+based+on+two-dimensional+Gabor+filters%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Highly sensitive size discrimination of submicron objects using optical Fourier filtering based on two-dimensional Gabor filters.</a> Optics Express. 17 (14), 12001-12012 (2009).</li>
<li>Zheng, J. -Y., Pasternack, R. M., Boustany, N. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+scatter+imaging+with+a+digital+micromirror+device%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Optical scatter imaging with a digital micromirror device.</a> Optics Express. 17 (22), 20401-20414 (2009).</li>
</ol>

Certains aspects de ces méthodes ont été inclus à l&#39;intérieur et de divulgation d&#39;invention, Rutgers University Dossier # 09-049.

La méthode décrite ci-dessus cartes rendements morphométrique de l&#39;objet qui peut coder la taille des particules ou l&#39;orientation par exemple. Cette information structurale peut être utilisé de plusieurs façons: <ol><li> Il peut être utilisé comme un écran initial pour identifier les régions de tissus ou de cellules qui sont modifiées au cours d&#39;un traitement spécifique et ensuite d&#39;analyser plus avant ces régions avec des dosages moléculaires et biochimiques. </li><li> Il peut être utilisé en conjon...

<table><tbody><tr><td>DMEM</td><td>Invitrogen</td><td></td><td>DMEM à faible teneur en glucose</td></tr><tr><td>Milieu Liebowitz L15</td><td>Invitrogen</td><td></td><td>Sans rouge de phénol</td></tr><tr><td>L-glutamine</td><td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mitotracker Green</td><td>Invitrogen</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Extrait de cerveau de bovin</td><td>Clonetics</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sérum de veau fœtal</td><td>Gemini Bio Products</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Héparine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Staurosporine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dyméthylsulfoxyde</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microscope inversé</td><td>Carl Zeiss, Inc.</td><td>Axiovert 200M</td><td></td></tr><tr><td>DMD</td><td>Texas Instruments</td><td>TI 0.7 XGA DMD 1100</td><td></td></tr><tr><td>CCD</td><td>Roper Scientific</td><td>Cascade 512B</td><td>CCD à grande dynamique (16 bits)</td></tr><tr><td>CCD</td><td>Roper Scientific</td><td>Coolsnap cf</td><td></td></tr></tbody></table>

microscopie dispersion optique basé sur des filtres de gabor bidimensionnelle

Optical Scatter Microscopy Based on Two-Dimensional Gabor Filters

Nous démontrons un instrument microscopiques qui peuvent mesurer la texture subcellulaire découlant de la morphologie et l&#39;organisation des organites dans les cellules vivantes non colorées. L&#39;instrument proposé s&#39;étend de la sensibilité de l&#39;étiquette sans la microscopie optique à des changements dans la taille nanométrique des organelles et la forme et peut être utilisé pour accélérer l&#39;étude de la relation structure-fonction se rapportant à la dynamique sous-jacente organelle processus biologiques fondamentaux, tels que la mort cellulaire programmée ou cellulaire différenciation. Le microscope peut être facilement mis en œuvre sur les plates-formes de microscopie existant, et peut donc être diffusé aux laboratoires individuels, où les scientifiques peuvent mettre en œuvre et utiliser les méthodes proposées avec un accès illimité. La technique proposée est en mesure de caractériser la structure subcellulaire par l&#39;observation des cellules à travers deux dimensions filtres de Gabor optique. Ces filtres peuvent être réglés à l&#39;échelle nanométrique sens avec (10 nm de) la sensibilité, des attributs spécifiques morphologiques relatives à la taille et l&#39;orientation de la non-sphériques organites subcellulaires. Bien que basé sur le contraste généré par la diffusion élastique, la technique ne repose pas sur un modèle de diffusion inverse détaillée ou sur la théorie de Mie pour extraire des mesures morphométriques. Cette technique est donc applicable aux non-sphériques organites pour lesquels une description précise de dispersion théorique n&#39;est pas facile étant donné, et fournit des paramètres morphométriques distinctifs qui peuvent être obtenues dans les cellules vivantes non colorées pour évaluer leur fonction. La technique est avantageuse par rapport à traitement d&#39;images numériques en ce qu&#39;elle opère directement sur le champ de l&#39;objet plutôt que de transformer l&#39;intensité de l&#39;objet discrétisé est. Il ne repose pas sur les taux d&#39;échantillonnage d&#39;image et peut donc être utilisé pour dépister rapidement l&#39;activité morphologique au sein de centaines de cellules à un moment, ce qui facilite grandement l&#39;étude de la structure des organelles delà organite la segmentation individuelle et de la reconstruction par microscopie confocale de fluorescence fortement agrandie des images numériques des champs de vision limité. Dans cette démonstration, nous montrons les données d&#39;une diatomée marine pour illustrer la méthodologie. Nous montrons aussi les données préliminaires recueillies auprès des cellules vivantes pour donner une idée de comment la méthode peut être appliquée dans un contexte biologique pertinent.

Nous démontrons une méthode de microscopie en champ sombre repose sur Gabor-like de filtrage pour mesurer la dynamique subcellulaire dans les cellules vivantes unique. La technique est sensible aux modifications dans la structure des organelles, comme la fragmentation mitochondriale.

Microscopie dispersion optique basé sur des filtres de Gabor bidimensionnelle

Nous présentons un instrument microscopique capable de mesurer la texture subcellulaire résultant de la morphologie et de l'organisation des organites au sein de cellules vivantes non colorées...

Dans cette vidéo, la microscopie de diffusion optique est utilisée pour quantifier la fragmentation mitochondriale durant l'apoptose. Bien que la microscopie de diffusion optique n'exige habituellement pas de fluorescence dans ce protocole, des images fluorescentes seront acquises à des fins de validation. Après la mise en place du système d'imagerie, les cellules sont marquées avec le traceur MIT vert et traitées avec de la strosyorine afin d'induire l'apoptose.Les données optiques sont acquises afin de détecter des changements dans l'orientation des organites cellulaires au cours des deux heures suivant l'observation. Le début de la fragmentation mitochondriale peut être mesuré à l'aide des données de diffusion optique, qui montrent une diminution du degré d'orientation des particules subcellulaires. Ces données sont ensuite validées en corrélant les données de diffusion optique avec les régions fluorescentes contenant des mitochondries.Bonjour, je suis Nada Bustani du Laboratoire de bio-optique du Département de génie biomédical de l'Université Rutgers. Je suis Rob Pak du Laboratoire de bio-optique, et je suis Deen, également du Laboratoire de bio-optique. Aujourd'hui, nous allo

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&lt;p style='hauteur-de-ligne :1.2 ;margin-bottom :0pt ;margin-top :0pt ;' dir='ltr'&gt;Source : Espinoza, R., et al. Imagerie par diffusion Raman stimulée bicolore en temps réel du cerveau de souris pour le diagnostic tissulaire. J. Vis. exp. (2022). La vidéo démontre l’imagerie par diffusion Raman stimulée bicolore (SRS) de sections de tissu cérébral de souris. Deux faisceaux laser synchronisés sont dirigés sur la section tissulaire pour exciter les vibrations moléculaires, ce qui entraîne un...

Imagerie bicolore de diffusion Raman stimulée du tissu cérébral de souris

Nous présentons une méthode non destructive pour l'échantillonnage de la variation spatiale dans la direction de la lumière diffusée à partir de matériaux de structure complexe. En gardant le matériel intact, nous préservons le comportement de diffusion brut échelle, tout en capturant simultanément contributions directionnelles à petite échelle avec l'imagerie à haute résolution. Les résultats sont visualisés dans le logiciel à des positions et des échelles biologiquement pertinents.

Mesure spatialement et Directionnellement variant diffusion de la lumière à partir de matériel biologique

Nous démontrons méthodes pour la détection de distorsion architecturale dans les mammographies antérieures. Structures orientées sont analysés en utilisant des filtres de Gabor et des portraits de phase pour détecter les sites de motifs rayonnants de tissus. Chaque site est caractérisé et classé à l'aide de mesures pour représenter les modèles de spiculating. Les méthodes devraient aider à la détection du cancer du sein.

Détection de distorsion architecturale dans mammographies antérieures Par Analyse des modèles orientés

Les emplacements en trois dimensions des objets faiblement diffusion peuvent être identifiés de manière unique à l'aide en ligne numérique microscopie holographique (SMIH), ce qui implique une modification mineure à un microscope standard. Notre logiciel utilise une heuristique d'imagerie simple, couplé avec Rayleigh-Sommerfeld rétro-propagation pour obtenir la position en trois dimensions et la géométrie d'un objet de phase microscopique.

Numérique Inline Holographic Microscopy (SMIH) de faiblement diffusant Sujets

Nous décrivons l’utilisation d’un microscope optique standard pour effectuer des mesures quantitatives de la masse, du volume et de la densité cellulaires grâce à une combinaison d’imagerie en champ clair et en contraste interférentiel différentiel.

Microscopie optique quantitative: mesure de biophysique cellulaire Caractéristiques avec un microscope optique standard

Polymérisation par précipitation non agité fournit une approche de prototypage rapide, reproductible à la synthèse de stimuli-sensibles poly (N -isopropylacrylamide) microgels de distribution de taille étroite. Dans cette synthèse de protocole, la caractérisation de la diffusion de la lumière et unique suivi de fluorescence des particules de ces microgels dans une configuration de microscopie à champ large sont démontrées.

Synthèse contrôlée et le suivi Fluorescence de très uniforme Poly (<em&gt; N</em&gt; -isopropylacrylamide) microgels

Ce protocole décrit la mise en place d'un système de microscopie optique à étirage temporel de détection asymétrique pour l'imagerie monocellulaire dans un flux microfluidique ultra-rapide et ses applications dans la cytométrie de flux d'imagerie.

Cytométrie de flux d&#39;imagerie microfluidique par détection asymétrique Microscopie optique à temps-étirement (ATOM)

L’objectif global de cette méthodologie est de donner les conditions expérimentales optimales de préparation des échantillons pour l’acquisition d’images et de la reconstruction afin d’effectuer des images dSTORM 2D bicolore des microtubules et des filaments intermédiaires dans les cellules...

Imagerie des Filaments intermédiaires et Microtubules avec directes 2 dimensions de Reconstruction stochastique optiques de microscopie

Anticorps qui se fixent à des récepteurs sur la surface de la cellule cible peuvent conférer conformation et altérations clusters. Ces changements dynamiques ont des implications pour caractériser le développement des médicaments dans les cellules cibles. Ce protocole utilise la microscopie confocale et spectroscopie de corrélation d’image par le biais de ImageJ/Fidji pour quantifier l’ampleur du récepteur clustering sur la surface de la cellule.

Agrégation de récepteur de Surface cellulaire microscopie confocale révèle par spectroscopie de corrélation d’Image

Dans ce protocole, nous décrivons les éléments de conception et le développement structurel d’un appareil d’acuité d’éblouissement. En outre, la conception d’un dispositif de mesure de la dysphotopsie positive (halos, rayons) et des seuils lumineux à deux points est décrite.

Mesure des effets comportementaux de la diffusion intraoculaire

Cet article présente une méthode d’analyse spatio-temporelle de sondes mobiles à transfert d’énergie de résonance de Förster (smFRET) à molécule unique utilisant la microscopie à fluorescence à grand champ. La boîte à outils logicielle nouvellement développée permet de déterminer les traces temporelles smFRET des sondes en mouvement, y compris l’efficacité FRET correcte et les positions moléculaires, en tant que fonctions du temps.

Analyse spatio-temporelle bidimensionnelle automatisée de sondes FRET mobiles à molécule unique

Découvrez la microscopie de diffusion optique avec filtres de Gabor pour quantifier la fragmentation mitochondriale pendant l'apoptose. Cette méthode non invasive permet d'étudier la dynamique des organites sans marquage fluorescent.

Microscopie dispersion optique basé sur des filtres de Gabor bidimensionnelle

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