לומינסנציה הדמיה של החיים של O₂ עם תדר-מערכת מבוססי התחום מצלמה

אנו מתארים את השימוש של רומן, תדר-תחום מצלמה לאורך החיים עבור מיפוי 2D O₂ הפצות עם משטח חיישן אופטי. מערכת המצלמה וניתוח התמונה הליכים מתוארים יחד עם ההכנה, כיול ויישום של כנפונים חיישן עבור המחשה O₂ מיקרו הסביבה בריזוספירה של צמחים ימיים.

כמקבל האלקטרונים הטוב ביותר, חמצן ממלא תפקיד מכריע במערכות ביולוגיות. עם פרוטוקול זה, אתה יכול תמונה התפלגות החמצן ב 2D באמצעות optode. בנוסף לרזולוציה המרחבית והטמפוראלית הגבוהה שלה, שיטה זו אינה דורשת צבע ייחוס נוסף, היא חזקה ביותר, ומאפשרת רכישת תמונה מבנית.

שיטה זו יכולה להיות מיושמת על תחומי מחקר שונים שבהם חמצן ממלא תפקיד מפתח כולל אקולוגיה, מחקר רפואי, הדפסה ביולוגית, והדפסה רגישה ללחץ. ייצור optode יכול להיות מאתגר כמו כמות הקוקטייל הוסיף רדיד התמיכה ואת מהירות הגרירה של מכשיר ציפוי הסכין עשוי לדרוש אופטימיזציה ותרגול. עם תרומת וידאו זו, אנו רוצים להפוך טכניקה רבת עוצמה זו נגישה לחוקרים מתחומי מחקר אחרים.

כדי להכין optode חמצן מישורי, תחילה להשתמש בסרט של מים או 70% אתנול כדי לתקן רדיד PET נקי ללא אבק על צלחת זכוכית נקייה. מניחים מכשיר ציפוי סכין 120 מיקרומטר נקי על נייר הכסף ולהשתמש פיפטה זכוכית להחיל קו של קוקטייל חיישן מול המכשיר. לאחר מכן, גרור את מכשיר ציפוי הסכין לאט ואחיד מעל רדיד ה- PET כדי להפיץ את הקוקטייל באופן שווה.

לאחר מכן לייבש את optode רגיש חמצן פלנאר סיים באוויר הסביבה במשך שעה אחת לפני ייבוש לילה ארון מחומם ב 50 עד 60 מעלות צלזיוס. עד למחרת בבוקר, הושגה שכבה בעובי של כ-12 מיקרומטר. אחסן את האופטודה המוגנת מפני אור עד לשימוש נוסף.

להכנת תא סנדוויץ' ריזו, השתמשו בדבק מיידי קל לריפוי כדי להדביק מגלשות מיקרוסקופ לאורך קצות צלחת זכוכית ולהשאיר קצה אחד ארוך פתוח. חותכים את optode מישור לתוך הצורה והגודל הנדרשים כדי להתאים את החלל בין שקופיות מיקרוסקופ מודבקים למקם את optode בצד הפנימי של צלחת הזכוכית הקדמית עם הצד מצופה כלפי מעלה. קלטת קצה אחד של רדיד optode לצלחת הזכוכית ולהוסיף מי ברז בין צלחת הזכוכית ואת רדיד optode.

לאט לאט להוריד את רדיד אלומיניום על טיפות מים המאפשר optode ליישר את עצמו על משטח הזכוכית ולהשתמש ברקמה רכה כדי להסיר בזהירות בועות אוויר לכודים בין optode ואת הצלחת. לאחר מכן לנגב את צלחת הזכוכית יבשה קלטת הקצוות הנותרים של נייר כסף לצלחת. לאחר מכן, השתמש צלחת זכוכית שטוחה כדי להפיץ 0.5 מילימטרים מסננים מסיסים באופן שווה על פני הצלחת לאותו עובי כמו מפזרי המחוון מיקרוסקופ.

נקו בזהירות את המשטח העליון של מגלשת המיקרוסקופ כדי להבטיח שצלחת הזכוכית השנייה תאטם את התא כראוי ותחיל גריז סיליקון על משטח השקופיות של המיקרוסקופ. ואז לכסות את המעים עם סרט דק של מים תוך הימנעות בזהירות היווצרות של בועות אוויר. לפני הנחת מדגם על המעים, בזהירות לשטוף ירייה אחת של ליטורלה uniflora ולמקם את לירות על מעים עם העלים בולטים מהצד הפתוח העליון.

כאשר המדגם נמצא במקום, מניחים את צלחת הזכוכית עם optode על המעים ולהחיל לחץ עדין כדי להביא את optode במגע הדוק עם שורשי הצמח ואת המעים שמסביב. השתמש מלחציים כדי להדק את הצלחות יחד ולייבש את הקצוות החיצוניים עם נייר טישו. מוסיפים שוב ושוב כמה טיפות מים לעלים כדי לשמור על הצמח hydrated לאורך כל ההרכבה של כריך rhizo ולהשתמש סרט חשמלי ויניל להדק את תא כריך rhizo.

לאחר מכן לאטום את הקצוות עם חימר דוגמנות וקלטת חשמלית נוספת. כדי להתכונן להדמיה, להסיר את רדיד הכיסוי מאזור optode לאחר הדגירה ולמקם את תא כריך rhizo עם קיר הזכוכית עם optode זקוף על קיר האקווריום. השתמש במרחב כדי ללחוץ על תא כריך rhizo על הקיר.

מקם את המצלמה לכל החיים מבוססת תחום התדרים המצוידת במטרה מול האקווריום ותחום העניין. חבר מסנן פליטה מתאים להדמיית צבע המחוון למטרת המצלמה ותקן את מדריך האור במקור העירור LED. לאחר מכן למקם את המדריך, כך שהוא יאיר באופן שווה את רדיד optode planar המכסה את שטח העניין.

בתוכנת ההדמיה, בחר את המצלמה ובחר את ה-LED בתוכנת בקרת ה-LED. הגדר את עוצמת ה-LED לפי הצורך ותסמן אנלוגי וסנכרון כדי לאשר שהנורית מופעלת על-ידי הלוגיקה הטרנזיסטורית-טרנזיסטורית החיצונית. למקד את המצלמה באופן ידני ולהתאים את הצמצם האובייקטיבי ולהגדיר את מקור אפנון פנימי, גל סינוס עבור צורת הגל פלט, דגימת פאזה נוספת, דגימות שמונה פאזה, סדר פאזה ממול, הקש על A B readout, וחמישה תדר אפנון קילוהרץ.

התאם את זמן החשיפה עד שקריאת סטטיסטיקת אזור הריבית עבור תמונת עוצמת האור המנורמלת נמצאת בטווח של 0.68 עד 0.72. לאחר מכן לחץ על הפניה ללכידה כדי להתחיל ברכישת סדרת מדידת ייחוס. כדי לכייל את האופטודה, השתמשו במכשיר ערבוב גז כדי לשטוף את המים באקווריום כיול עם תערובת גז חנקן אוויר סביבתי עם ריכוז חמצן ידוע המנטר את ריכוז החמצן באמצעות בדיקה חיצונית עם חיישן חמצן.

לאחר מכן לרכוש סדרה של תמונות בריכוזי חמצן שונים בתא הכיול כדי לקבל עקומה נכונה להתאים את נתוני הכיול שנרכשו. כאשר המערכת מכוילת, לכבות את האורות החלת הקרנה על הצמח ועל כל מקורות האור האחרים ולהתאים את זמן הרכישה בהתבסס על עוצמת התמונה כדי להבטיח כי האות הוא לא רווי מדי ולא חלש מדי עבור יחס אות לרעש טוב בקביעת החיים. כאשר כל התמונות של אורך חיי החמצן נרכשו, הפעל מחדש את האורות כדי לקבל תמונה מבנית ולקבל תמונה עם סרגל בשדה התצוגה כדי לאפשר שינוי קנה מידה עוקב של התמונות שנרכשו.

לפני הדמיית הדגימה, optode חייב להיות מכויל. לאחר ריקבון מעין-אקספוננציאלי, משך החיים של האלוהות הנמדדת פוחת ככל שריכוז החמצן עולה. ניתן לתאר קשר גומלין זה גם באמצעות מודל שני האתרים המפושט.

לאחר האופטימודה כבר מכויל, ניתן לקבוע את ריכוז החמצן על ידי הדמיה של אורך החיים זוהר כפי שנצפה בתמונות אלה שבהן התפלגות ריכוז החמצן ב rhizosphere של ליטורלה uniflora היה בתמונה לאחר חשיפה לאור 500 פוטונים micromole למטר בריבוע לשנייה במשך 12 שעות ואחרי 12 שעות בחושך. בנוסף לתמונות לכל החיים, ניתן לרכוש תמונות מבניות גם תחת תאורה חיצונית תוך שמירה על גיאומטריית ההדמיה קבועה כדי לאפשר להדמיית החמצן להיות מתואמת במדויק לתמונה המבנית. פרופילי ריכוז חמצן על פני שורש אחד למשל ניתן לחלץ מן התמונות שנרכשו בחושך ואור.

זה קריטי כדי לקבל קשר טוב בין מטריצת מדגם optode כדי למנוע חפצים מיותרים. אם יש לך ספק, לחדש את הכריך. רכישה מיידית של תמונה באופן לא הרסני מאפשרת ניטור של סביבת החמצן.

השיטה יכולה גם להיות משולבת עם optodes אחרים עבור pH או analytes אחרים. הקפד לבצע ייצור optode במכסה המנוע אדים כמו קוקטייל החיישן מכיל כלורופורם. Optodes Planar ניתן להשתמש כדי לזהות קהילות מיקרוביות במעים.

ואחרי ההדמיה, ניתן לפתוח את הכריך כדי לדגום את הנקודות החמות האלה לניתוח קהילתי מיקרוביאלי.