Name: Induite par laser Répartition Spectroscopy: Une nouvelle approche pour la cartographie et la quantification de nanoparticules dans les tissus dorganes (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-06-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 17 s
Description: Découvrez la spectroscopie LIBS pour cartographier les éléments dans les tissus biologiques avec une résolution de 100 µm. Cette méthode compatible avec la microscopie optique permet une détection quantitative sensible au niveau sub-mM.

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Les auteurs tiennent à remercier le soutien financier par le Labex-Imust.

1. Préparation de l&#39;échantillon biologique Toutes les expériences décrites dans cette étude ont été approuvés par le Comité de protection et d&#39;utilisation des animaux de la CECCAPP (Lyon, France) (autorisation # LYONSUD_2012_004), et les expériences ont été réalisées sous la supervision de personnes autorisées (L. Sancey, DDPP autorisation # 38 05 32). <ol><li> Ajouter 1 ml de H 2 O à 100 pmol de nanoparticules à base de gadolinium-(Gd), attendre 15 minutes, et ajouter 20 ul de HEPES 50 mM, NaCl 1,325 M, CaCl2 20 mM à 100 pi de H 2 O et 80 pi de la solution primaire de nanoparticules à base de Gd pour obtenir une solution de 200 pi à 40 mM prêts à injecter (Ville: Villeurbanne, au laboratoire). </li><li> Injecter la solution de nanoparticules à base de Gd-200 de pi par voie intraveineuse à des rongeurs porteurs de tumeurs anesthésiés (Ville: Lyon Sud (Oullins), à 15 km de laboratoire). </li><li> 1-24 heures après l&#39;injection, les souris sacrifier uned placer les échantillons biologiques dans l&#39;isopentane refroidi par de l&#39;azote liquide. Conserver les échantillons à - 80 ° C (Ville: Lyon Sud (Oullins), à 15 km du laboratoire). </li><li> Couper l&#39;échantillon (Ville: généralement Grenoble, 100 km de laboratoire, je vais essayer d&#39;avoir un accès à Lyon Sud) en 100 diapositives um d&#39;épaisseur et de mettre les diapositives biologiques sur des plats en plastique spécifiques (boîte de Pétri). Conserver à -80 ° C. Remarque: plats en plastique sont essentiellement un échantillon de polymère très pur. Ils sont utilisés pour éviter les interférences avec les éléments contenus dans le tissu. </li></ol> 2. Préparation de l&#39;échantillon pour l&#39;étalonnage <ol><li> Préparer les flacons avec des doses croissantes de nanoparticules à base de Gd dans de l&#39;eau (0 nM, 100 nM, 500 nM, 1 uM, 5 uM, 10 uM, 50 uM, 100 uM, 500 uM, 1 mM et 5 mM). </li><li> Mettez un ul-goutte de chaque solution régulièrement espacées de 3 mm sur la boîte de Pétri 5. </li><li> À sec à la température ambiante pendant 20 min. </li></ol>3. LIBS Expérience <ol><li> Initialisation de la configuration du LIBS <ol><li> Paramètres laser. Après la mise sur les instruments, attendre 10-20 min pour l&#39;impulsion laser stabilisation de l&#39;énergie et de refroidissement de la caméra ICCD à -20 ° C. Régler l&#39;énergie d&#39;impulsion avec l&#39;atténuateur. Remarque: Les paramètres du laser optimales pour les tissus de cartographie sont 5 ns durée d&#39;impulsion, 1064 nm longueur d&#39;onde, et l&#39;énergie d&#39;impulsion d&#39;environ 4 mJ. Le laser utilise un laser Nd est typique: YAG laser nanoseconde. </li><li> LIBS Paramètres. Régler la position de focalisation du laser (par rapport à la surface de l&#39;échantillon) pour obtenir le diamètre du cratère plus petit (environ 50 pm ou moins). Remarque: Ce qui correspond à une focalisation d&#39;impulsions laser de 100 um en dessous de la surface de l&#39;échantillon. </li><li> Paramètres du spectromètre. Utilisez le spectromètre Czerny-Turner combiné avec un 1200 traits / mm et une résolution de la caméra ICCD temporelle. Contrôler tous ces dispositifs par ordinateur. Réglez la valeur de la fente d&#39;entrée à 40 um. Définissez la plage spectrale rements concernant l&#39;élément à analyser. Utilisez la gamme spectrale couvrant 325 à 355 nm pour détecter Dieu avec une grande sensibilité, ainsi que Na, Cu et Ca. Définissez les paramètres de l&#39;ICCD avec un retard de 300 ns, une porte de 2 ps, et un gain de 200. </li></ol></li><li> Cartographie mesure <ol><li> Placer l&#39;échantillon biologique sur le support d&#39;échantillon motorisé LIBS. </li><li> Ajuster la hauteur de l&#39;échantillon en fonction de la position de focalisation du laser. </li><li> Prenez une photo à haute résolution de la tranche d&#39;échantillon. </li><li> Réglez le module de cartographie du logiciel d&#39;acquisition LIBS pour effectuer une carte avec typiquement 100 x 100 points de mesure espacés par une résolution d&#39;environ 100 um. </li><li> Lancement de l&#39;acquisition. De ce point tout automatiser; le déplacement séquence ainsi que l&#39;enregistrement du spectre et l&#39;épargne. 40 min sont nécessaires pour une mise en correspondance des points de 10 000 (équivalent à 1 cm 2 à une résolution de 100 um). Regrouper tous les spectres enregistrés dans un même fichier. </li><li> Lorsque finished, prendre une deuxième photo de la tranche d&#39;échantillon </li></ol></li><li> Calibration Mesure </li></ol> Avec les mêmes paramètres expérimentaux, mesurer les échantillons d&#39;étalonnage (pour plus de détails de préparation, voir rubrique 2). Effectuer une carte ou un disque 25 spectres (obtenus à partir de sites de mesure dans la partie centrale de la goutte) dans chacune des gouttes d&#39;étalonnage. 4 LIBS analyse de spectre. Construire des images chimiques <ol><li> Record de tous les spectres LIBS de la cartographie du tissu et de les charger dans le logiciel d&#39;analyse LIBS. Soustraire la ligne de base pour chaque spectre et construire les images chimiques avec échelle d&#39;intensité relative en utilisant une fausse couleur. Remarque: Un algorithme récupère les intensités des raies spécifiques, tels que D.ieu, Cu, Na, Ca ou. </li><li> Effectuez la même opération sur les spectres mesurés à partir de l&#39;échantillon calibré pour permettre le calcul des courbes d&#39;étalonnage (relation entre l&#39;intensité et la concentration) et de construire aqcarte uantitative ou l&#39;image pour D.ieu (ou autre élément d&#39;intérêt). </li><li> Appliquer les traitements adéquats pour les images chimiques, tels que l&#39;interpolation ou de lissage. Sauvez les cartes d&#39;intensité ou de concentration dans le format d&#39;image (bitmap). </li></ol>

<ol><li>Smith, M. A., Harris, P. L., Sayre, L. M., Perry, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron+accumulation+in+Alzheimer+disease+is+a+source+of+redox-generated+free+radicals%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Iron accumulation in Alzheimer disease is a source of redox-generated free radicals.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94, 9866-9868 (1997).</li>
<li>Wang, Y., Zhu, S., Weisman, G. A., Gitlin, J. D., Petris, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conditional+knockout+of+the+Menkes+disease+copper+transporter+demonstrates+its+critical+role+in+embryogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+one%22%5BJournal%5D)">Conditional knockout of the Menkes disease copper transporter demonstrates its critical role in embryogenesis.</a> PloS one. 7, (2012).</li>
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<li>Hayashi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Various+copper+and+iron+overload+patterns+in+the+livers+of+patients+with+Wilson+disease+and+idiopathic+copper+toxicosis%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+molecular+morphology%22%5BJournal%5D)">Various copper and iron overload patterns in the livers of patients with Wilson disease and idiopathic copper toxicosis.</a> Medical molecular morphology. 46, (2013).</li>
<li>Lobinski, R., Moulin, C., Ortega, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+and+speciation+of+trace+elements+in+biological+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimie%22%5BJournal%5D)">Imaging and speciation of trace elements in biological environment.</a> Biochimie. 88, 1591-1604 (2006).</li>
<li>Devès, G., Bouhacina, T., Ortega, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((STIM+mass+measurements+for+quantitative+trace+element+analysis+within+biological+samples+and+validation+using+AFM+thickness+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+B%22%5BJournal%5D)">STIM mass measurements for quantitative trace element analysis within biological samples and validation using AFM thickness measurements.</a> Spectrochimica Acta B. 59, 1733-1738 (2004).</li>
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<li>Becker, J., Gorbunoff, A., Zoriy, M., Izmer, A., Kayser, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+of+near-field+laser+ablation+inductively+coupled+plasma+mass+spectrometry+%28NF-LA-ICP-MS%29+at+nanometre+scale+for+elemental+and+isotopic+analysis+on+gels+and+biological+samples%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Anal.+Atom.+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Evidence of near-field laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (NF-LA-ICP-MS) at nanometre scale for elemental and isotopic analysis on gels and biological samples.</a> J. Anal. Atom. Spectrom. 21, 19-25 (2006).</li>
<li>Seeley, E. H., Caprioli, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+imaging+by+mass+spectrometry%3A+a+new+frontier%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+chemistry%22%5BJournal%5D)">3D imaging by mass spectrometry: a new frontier.</a> Analytical chemistry. 84, 2105-2110 (2012).</li>
<li>Pornwilard, M. -M., Weiskirchen, R., Gassler, N., Bosserhoff, A. K., Becker, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+bioimaging+techniques+of+metals+by+laser+ablation+inductively+coupled+plasma+mass+spectrometry+for+diagnosis+of+fibrotic+and+cirrhotic+liver+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+one%22%5BJournal%5D)">Novel bioimaging techniques of metals by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry for diagnosis of fibrotic and cirrhotic liver disorders.</a> PloS one. 8, (2013).</li>
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<li>Miziolek, A. W., Palleschi, V. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMiziolek%2C+AW+%22Laser-Induced+Breakdown+Spectroscopy%3A+Fundamentals+and+Applications%22">Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: Fundamentals and Applications</a>. , (2006).</li>
<li>Motto-Ros, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+nanoparticles+injected+into+a+biological+tissue+using+laser-induced+breakdown+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Spectrochimica+Acta+Part+B%22%5BJournal%5D)">Mapping nanoparticles injected into a biological tissue using laser-induced breakdown spectroscopy.</a> Spectrochimica Acta Part B. , (2013).</li>
<li>Motto-Ros, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+native+inorganic+elements+and+injected+nanoparticles+in+a+biological+organ+with+laser-induced+plasma%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Mapping of native inorganic elements and injected nanoparticles in a biological organ with laser-induced plasma.</a> Applied Physics Letters. 101, (2012).</li>
<li>Mignot, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+top-down+synthesis+route+to+ultrasmall+multifunctional+Gd-based+silica+nanoparticles+for+theranostic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry%22%5BJournal%5D)">A top-down synthesis route to ultrasmall multifunctional Gd-based silica nanoparticles for theranostic applications.</a> Chemistry. 19, 6122-6136 (2013).</li>
<li>Lux, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrasmall+rigid+particles+as+multimodal+probes+for+medical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed+Engl%22%5BJournal%5D)">Ultrasmall rigid particles as multimodal probes for medical applications.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 50, 12299-12303 (2011).</li>
</ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à révéler.

Appliqué à l&#39;échantillon biologique, cette technique permet l&#39;imagerie chimique, à savoir la cartographie et la quantification, de D.ieu et Si à partir de nanoparticules à base de Gd injectés dans différents organes. Des principaux paramètres critiques, le contrôle des propriétés laser (de longueur d&#39;onde, l&#39;énergie d&#39;impulsion, de focalisation, et de stabilité) est essentiel pour une ablation de tissus fins et précis (c.-à-résolution de la cartographie) ainsi que pour la sensibilit...

Le large développement de nanoparticules pour des applications biologiques exhorté l&#39;amélioration parallèle de techniques analytiques pour leur quantification et de l&#39;imagerie dans des échantillons biologiques. Habituellement, la détection et la cartographie des nanoparticules dans les organes sont fabriqués par fluorescence ou microscopie confocale. Malheureusement, ces méthodes nécessitent l&#39;étiquetage des nanoparticules par un colorant infrarouge proche qui peut modifier la biodistribution des nanoparticules, en particulier pour de très petites nanoparticules en raison de ses propriétés hydrophobes. La détection des nanoparticules marquées, et en particulier les très petites nanoparticules (taille &lt;10 nm), pourrait donc interférer avec leur biodistribution à toute l&#39;échelle du corps, mais aussi au niveau de tissus et cellules. Le développement de nouveaux dispositifs capables de détecter des nanoparticules sans étiquetage offre de nouvelles possibilités pour l&#39;étude de leur comportement et de la cinétique. En outre, le rôle des oligo-éléments tels que le fer et le cuivre dans un cerveau maladiesd maladies neurodégénératives telles que la maladie d&#39;Alzheimer 1, Menkes 2,3, ou 4 Wilson suggèrent l&#39;intérêt d&#39;étudier et de localiser ces éléments dans les tissus. Diverses techniques ont été utilisées pour fournir la cartographie élémentaire ou microanalyse des matériaux différents. Dans leur article de synthèse publié en 2006, R. Lobinski et al. Donne un aperçu des techniques standard disponibles pour la microanalyse élémentaire en milieu biologique, l&#39;un des environnements les plus difficiles pour les sciences analytiques 5. La microsonde électronique, qui se compose de dispersion d&#39;énergie micro-analyse aux rayons X dans un microscope électronique à transmission, peut être appliquée à de nombreuses études, si la concentration de l&#39;élément est suffisante (&gt; 100-1000 pg / g). Pour atteindre des seuils de détection inférieurs, les techniques suivantes ont été utilisées: <ul><li> microsonde faisceau d&#39;ions en utilisant des particules induit par émission de rayons X μ-PIXE (1-10 ug / g) 6 </li><li> synchrotron microanalyse de rayonnement μ-SXRF (0,1-1 mg / g) 7 </li><li> secondaire spectrométrie de masse d&#39;ions SIMS (0,1 pg / g) 8 </li><li> ablation laser couplé par induction spectrométrie de masse LA-ICP-MS (à partir de 0,01 pg / g) 9,10 </li></ul> Les techniques mentionnées ci-dessus fournissent une résolution micrométrique comme indiqué dans le tableau 1 extraite de Lobinski et al. Reconstruction 3D des enquêtes 2D série pourrait également être proposé pour la reconstruction des tissus plus profonds 11. Cependant, tous les appareils et systèmes exigent des professionnels qualifiés, modérés à l&#39;équipement très coûteux et des expériences durables (généralement plus de 4 h pour un 100 um x 100 um pour μ-SXRF et 10 mm x 10 mm pour LA-ICP-MS ) 12. Au total, ces exigences font microanalyse élémentaire très contraignant et incompatible avec les systèmes d&#39;imagerie optique classiques,la microscopie à fluorescence ou microscopie non linéaire. Un autre point que nous ne pouvons mentionner ici est que la capacité de mesure quantitative est encore assez limitée et dépend de la disponibilité des normes de laboratoire adaptation matricielle. La poursuite de la généralisation de l&#39;utilisation de la microanalyse élémentaire dans les processus de l&#39;industrie, de la géologie, de la biologie et autres domaines d&#39;applications va générer des percées conceptuelles et technologiques importants. Le but de la présente manuscrit est de proposer des solutions pour la cartographie élémentaire quantitative (ou microanalyse élémentaire) dans les tissus biologiques avec une instrumentation de table entièrement compatible avec la microscopie optique classique. Notre approche est basée sur la spectroscopie par claquage laser (technologie LIBS). Dans LIBS, une impulsion de laser est focalisé sur l&#39;échantillon d&#39;intérêt pour créer la ventilation et l&#39;étincelle de la matière. Le rayonnement émis atomique dans le plasma est ensuite analysé par un spectromètre et l&#39;élémentaireconcentrations mentales peuvent être récupérées avec des mesures d&#39;étalonnage effectuées au préalable 13,14. Les avantages de la LIBS comprennent sensibilité (pg / g pour presque tous les éléments), la compacité, la préparation des échantillons très basique, l&#39;absence de contact avec l&#39;échantillon, une réponse instantanée et précisément localisée (micro) analyse de surface. Toutefois, l&#39;application de l&#39;imagerie chimique des tissus reste difficile car l&#39;ablation laser de tissu doit être finement contrôlée pour effectuer des cartes à haute résolution spatiale avec sensibilité dans la gamme pg / g 15,16. Avec une telle solution, l&#39;adjonction de traceurs ou d&#39;agents d&#39;étiquetage n&#39;est pas nécessaire, ce qui permet de détecter des éléments inorganiques directement dans leur environnement naturel dans les tissus biologiques. L&#39;instrument LIBS développée dans notre laboratoire offre une résolution de courant inférieure à 100 um avec une sensibilité estimée pour Gd-dessous de 35 pg / g, ce qui équivaut à 0,1 mM 16, qui permetla cartographie des grands échantillons (&gt; 1 cm 2) dans les 30 min. En outre, le logiciel maison facilite l&#39;acquisition et l&#39;exploitation des données. Cet instrument est utilisé pour détecter, carte, et de quantifier la distribution tissulaire de gadolinium nanoparticules à base de (Gd) de 17 à 18 dans les reins et les échantillons de tumeur de petits animaux, de 1 à 24 h après l&#39;injection intraveineuse de particules (taille &lt;5 nm) . Les éléments inorganiques, qui sont incorporées à un tissu biologique, tels que Fe, Ca, Na et P, ont également été détectées et imagée.

<table><tbody><tr><td>Laser nanoseconde Nd :YAG</td><td>Quantel Brillant</td><td></td><td>Largeur d’impulsion 5 nsec, longueur d’onde 1 064 nm</td></tr><tr><td>Spectromètre</td><td>Andor Technology</td><td>Shamrock 303</td><td>avec 1 200 lignes/mm flambées à 300 nm</td></tr><tr><td>réseau Détecteur ICCD</td><td>Andor Technology</td><td>Istar</td><td>2 nsec résolution temporelle</td></tr><tr><td>LIBS Unité</td><td>ILM</td><td></td><td>Instrumentation maison</td></tr><tr><td>Gd nanoparticules</td><td>Nano-H</td><td></td><td></td></tr><tr><td>particules HEPES</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H4034</td><td>pour la dilution des particules</td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>21108</td><td>pour la dilution des particules</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5886</td><td>pour la dilution des particules</td></tr><tr><td>Souris</td><td>Charles River</td><td>en fonction de l’élevage</td><td></td> des animaux</tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Coveto / Virbac</td><td></td><td>pour l’anesthésie - Isofluranum</td></tr><tr><td>Isopentane</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>59060</td><td>pour geler lentement l’échantillon</td></tr><tr><td>Azote liquide</td><td>Air Liquide</td><td></td><td>pour refroidir l’isopentane</td></tr><tr><td>Cryostat</td><td>Leica</td><td>CM-3050S</td><td>pour glisser les échantillons</td></tr><tr><td>Boîtes de Pétri</td><td>Dutscher</td><td>353004</td><td>pour coller le échantillon</td></tr></tbody></table>

induite par laser répartition spectroscopy: une nouvelle approche pour la cartographie et la quantification de nanoparticules dans les tissus d&#39;organes

Laser-induced Breakdown Spectroscopy: A New Approach for Nanoparticle's Mapping and Quantification in Organ Tissue

spectroscopie d&#39;émission de plasma induit par laser a été appliqué à l&#39;analyse élémentaire d&#39;échantillons biologiques. Spectroscopie de rupture induite au laser (LIBS) effectuée sur des coupes minces de tissus de rongeurs: les reins et tumorales, permet la détection des éléments inorganiques tels que (i) Na, Ca, Cu, Mg, P et Fe, naturellement présente dans le corps et (ii) Si et D.ieu, détectés après l&#39;injection de nanoparticules à base de gadolinium. Les animaux ont été euthanasiés 1 à 24 h après l&#39;injection intraveineuse de particules. Un balayage en deux dimensions de l&#39;échantillon, effectuée en utilisant un micrométrique 3D-platine motorisée, laisse le faisceau laser infrarouge à explorer la surface avec une résolution latérale inférieure à 100 μ m. Images chimique quantitative de D.ieu élément intérieur de l&#39;organe ont été obtenus avec la sensibilité sous-mM. LIBS est une méthode simple et robuste pour étudier la distribution de matériaux inorganiques sans labeli spécifiqueng. En outre, la compatibilité de l&#39;installation avec la microscopie optique standard souligne son potentiel à fournir de multiples images de la même tissu biologique avec différents types de réponse: élémentaire, moléculaires ou cellulaires.

Comme le montre la figure 1, le faisceau d&#39;un laser Nd: YAG à la longueur d&#39;onde fondamentale de 1064 nm a été concentré verticalement vers le bas sur la tranche de tissu par une lentille de quartz de 50 mm de distance focale. L&#39;énergie d&#39;impulsion était de 4 mJ et le taux de répétition de 10 Hz. Afin d&#39;éviter la génération de plasma dans l&#39;air, le faisceau laser a été focalisé autour de 100 um sous la surface de l&#39;échantillon. Pas de plasma d&#39;air a été observée dans cett...

Spectroscopie par claquage induit par laser effectués sur organe mince et le tissu tumoral a détecté avec succès des éléments naturels et gadolinium injecté artificiellement (Gd), émises à partir de nanoparticules à base de Gd. Images d&#39;éléments chimiques ont atteint une résolution de 100 um et de la sensibilité quantitative sous-mM. La compatibilité de l&#39;installation avec la microscopie optique standard souligne son potentiel pour fournir de multiples images d&#39;un même tissu biologique.

Induite par laser Répartition Spectroscopy: Une nouvelle approche pour la cartographie et la quantification de nanoparticules dans les tissus d&#39;organes

Emission spectroscopy of laser-induced plasma was applied to elemental analysis of biological samples. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) ...

L'objectif général de cette procédure est de proposer une méthode simple et robuste pour cartographier et quantifier les éléments organiques et inorganiques dans les tissus biologiques à l'aide d'un équipement de table entièrement compatible avec la microscopie optique conventionnelle. Ceci est réalisé en focalisant une impulsion laser sur l'échantillon d'intérêt afin d'initier la décomposition et l'étincelle du matériau. Le plasma émet un rayonnement qui est ensuite analysé par un spectromètre.La deuxième étape consiste à sélectionner et identifier les raies spectrales correspondant aux éléments d'intérêt et à balayer la surface de l'échantillon. Ensuite, effectuez des mesures d'étalonnage afin de déterminer les concentrations élémentaires. La dernière étape consiste à établir la cartographie élémentaire du tissu de l'échantillon à partir de tous les spectres enregistrés, en utilisant une échelle d'intensité relative ou de concentration.En fin de compte, la spectroscopie de décomposition induite par laser est utilisée pour montrer la distribution tissulaire de divers éléments sans aucun marquage, comparée à d'autres méthodes existantes telles que la fluorescence micro-X ou les tec

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Electrospray ionisation laser ablation (LAESI) est une source d'ions à pression atmosphérique pour la spectrométrie de masse. Dans le mode d'imagerie, une sonde laser à infrarouge moyen des distributions de molécules à travers une section de tissu ou d'un biofilm. Cette technique présente une nouvelle approche pour les diverses études bioanalytiques réalisées dans le cadre natif des conditions expérimentales.

Pression atmosphérique imagerie moléculaire des tissus biologiques et biofilms par spectrométrie de masse LAESI

Source : Hare, D. J., et.al.  Imagerie des métaux dans le tissu cérébral par ablation laser - plasma à couplage inductif - spectrométrie de masse (LA-ICP-MS). J. Vis. Exp. (2017)Cette vidéo montre l’utilisation de la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif par ablation laser (LA-ICP-MS) pour visualiser et quantifier les distributions de métaux dans le tissu cérébral de souris. Le protocole implique l’ablation laser pour générer un aérosol de particules d’échantillon, l’ionisation...

Spectrométrie de masse plasma-plasma couplée par ablation laser inductive pour visualiser les métaux dans le tissu cérébral de souris

Capacités de détection LIBS sur des simulateurs de sol ont été testés en utilisant une gamme d'énergies d'impulsions et les paramètres de synchronisation. Les courbes d'étalonnage ont été utilisés pour déterminer les limites de détection et les sensibilités des paramètres différents. En général, les résultats ont montré qu'il n'y avait pas de réduction significative de la capacité de détection à l'aide des énergies d'impulsion inférieures et la détection non-fermée.

Dépendance de Laser-induites Répartition spectroscopie Résultats sur les énergies d&#39;impulsions et paramètres de temporisation aide de simulateurs Pédo

Espèces moléculaires atomiques et diatomiques résolue en temps sont mesurés à l'aide LIBS. Les spectres sont recueillis à différents retards de temps après la génération de plasma de claquage optique avec Nd: YAG et le rayonnement laser sont analysées pour en déduire la densité d'électrons et de la température.

Mesure et analyse de l&#39;hydrogène atomique et moléculaire diatomique AlO, C<sub&gt; 2</sub&gt;, CN, et TiO Spectra après une rupture optique induite par laser

L’utilisation de la tomographie à rayons X à dispersion d’énergie dans le microscope électronique à transmission à balayage pour caractériser les distributions élémentaires au sein de nanoparticules uniques en trois dimensions est décrite.

Tomographie à dispersion d&#39;énergie de rayons X pour la 3D élémentaire Cartographie des nanoparticules individuelles

Coherent diffusion anti-Stokes Raman (CARS) microscopie basée sur les vibrations inhérentes de liaisons moléculaires permet chimiquement sélective imagerie des cellules vivantes sans étiquette. Ce travail présente la mise en œuvre d'une technique de microscopie complémentaire sur un microscope à balayage laser multiphotonique standard basé sur un Ti femtoseconde: laser saphir et un laser OPO.

La mise en œuvre d&#39;un système anti-Stokes cohérente Raman Scattering (CARS) sur un Ti: saphir et microscope à balayage laser OPO Based Laser Standard

Les lasers sont fréquemment utilisés dans les études de la réponse cellulaire aux dommages de l'ADN. Cependant, ils génèrent des lésions dont l'espacement, la fréquence et les collisions avec les fourches de réplication sont rarement caractérisés. Nous décrivons ici une approche qui permet la détermination de ces paramètres avec réticule laser localisé interbrins.

Analyse des molécule laser Localisés psoralène adduits

Lors de la fonte par induction sous vide, la spectroscopie de répartition induite par laser est utilisée pour effectuer une analyse quantitative en temps réel des éléments d’ingrédient principal d’un alliage fondu.

Analyse quantitative de la fusion par induction sous vide par spectroscopie de répartition induite par laser

Les flux de carbone dans la cryosphère ne sont guère encore évalués, mais sont cruciaux en ce qui concerne le changement climatique. Ici, nous montrons un nouveau prototype de dispositif qui capture le potentiel phototrophique dans des environnements supraglaciaires basés sur l'émission de fluorescence induite par le laser (L.I.F.E.) technologie offrant des données de haute résolution spectrale et spatiale dans des conditions in situ.

Émission de fluorescence induite par le laser (L.I.F.E.) comme nouvel outil non invasif pour la mesure in situ des biomarqueurs dans les habitats cryosphériques

Cet article présente l’intégration d’un module de focalisation spectrale et d’un laser à impulsions à double sortie, permettant une imagerie hyperspectrale rapide des nanoparticules d’or et des cellules cancéreuses. Ce travail vise à démontrer les détails des techniques optiques non linéaires multimodales sur un microscope à balayage laser standard.

Imagerie biomoléculaire de l’absorption cellulaire de nanoparticules à l’aide de la microscopie optique multimodale non linéaire

L’ablation laser ultrarapide dans un liquide est une technique précise et polyvalente pour synthétiser des nanomatériaux (nanoparticules [NPs] et nanostructures [NSs]) dans des environnements liquides/aériens. Les nanomatériaux ablatés par laser peuvent être fonctionnalisés avec des molécules actives Raman pour améliorer le signal Raman des analytes placés sur ou à proximité des NS/NPs.

Nanoparticules et nanostructures ultrarapides ablées par laser pour des applications de détection basées sur la diffusion Raman améliorée en surface

Découvrez la spectroscopie LIBS pour cartographier les éléments dans les tissus biologiques avec une résolution de 100 µm. Cette méthode compatible avec la microscopie optique permet une détection quantitative sensible au niveau sub-mM.

Induite par laser Répartition Spectroscopy: Une nouvelle approche pour la cartographie et la quantification de nanoparticules dans les tissus dorganes (Vidéo) | JoVE Journal

Induite par laser Répartition Spectroscopy: Une nouvelle approche pour la cartographie et la quantification de nanoparticules dans les tissus d'organes

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