הדמיה ביומולקולרית של קליטת תאים של ננו-חלקיקים באמצעות מיקרוסקופיה אופטית רב-מודאלית לא ליניארית

הפרוטוקול שלנו מציג מיקרוסקופיה אופטית רב-מודאלית, לא ליניארית, ומיישם אותה לביצוע הדמיה כימית ספציפית של ננו-חלקיקי זהב בתאים סרטניים. היתרון העיקרי של מערכת ההדמיה שלנו הוא שניתן להשתמש בה כדי לסקור את הניגוד הביומולקולרי של מבנים תאיים וננו-חלקיקי זהב באופן רב-מודאלי. כדי להתחיל, הפעל את התקעים של כל הציוד, למעט תיבת השלט הרחוק.

לאחר מכן, הפעל את גב הקופסה ולחץ על התחל פעולה לאחר שנורית השלט הופכת לכחולה על תיבת הבקרה. לאחר מכן, הפעל את המחשב האישי של מיקרוסקופ סריקת הלייזר והפעל את תוכנת המיקרוסקופ הקונפוקלי. לאחר מכן, בדוק את נתיב האור של המיקרוסקופ באמצעות תוכנת המחשב ושלוט במיקוד דרך מסך המגע או ידיות השלט הרחוק או תוכנת המחשב.

בחר את הגדרות התמונה הרצויות בתוכנה, כולל זום, גודל תמונה בפיקסלים וזמן השהייה של פיקסלים, תוך הבטחה שזמן השהייה של הפיקסל גדול מזמן האינטגרציה. הניחו טיפת מים מזוקקים על גבי מטרת טבילת המים שממקדת את קרני הלייזר לתוך הדגימה ובין המעבה לדגימה לצורך הדמיה. לאחר מכן, כוונן את גובה המעבה למילימטר אחד מעל הדגימה כדי לאסוף את כמות האור המרבית ולהזיז את גלאי ה- SRS המוצב על תושבת ניידת אל מחוץ לנתיב הקרן כדי להתמקד בדגימה באמצעות אור לבן.

באמצעות הגדרות התוכנה, בחר את קרן המשאבה ושנה את אורך גל הלייזר ל-802 ננומטר עבור תנודות CH ו-898 ננומטר עבור שיא אמיד I, תוך התחשבות בשינויים גדולים במשמרת ראמאן. כדי להשיג התאמות קטנות במשמרת ראמאן, סרוק את שלב ההשהיה ביחידת SFTRU כמתואר בכתב היד. עבור ערכת הנתונים ההיפרספקטרלית, בחר בכרטיסייה טריגר, לחץ על התחל על ידי טריגר ttl מופעל ולאחר מכן בחר הפעל כל מסגרת.

לאחר מכן, בכרטיסיה סידרה, הגדר את סדרות הזמן למצב ואת סדרת Z כבויה. יתר על כן, הגדר את מספר המסגרות בסדרת הזמן כך שתתאים למספר השלבים בתוכנת הכספומט. לאחר מכן, עבור אל הכרטיסייה הפעלה בתוכנת ATM והגדר את עמדות שלב ההשהיה עבור CH ב- 90.25 ו- 92.25, ואילו עבור אזור אמיד I ב- 89 ו- 91 במילימטרים, המתאים למיקום ההתחלה והעצירה של הסריקה ההיפרספקטרלית, תוך הקפדה על כך שמספר הצעדים יתאים למספר המסגרות בתוכנת המחשב.

לאחר בדיקת ההגדרות הנכונות, הפעל את המחסנית ההיפרספקטרלית בתוכנת המחשב על ידי מעבר תחילה אל רכוש ולאחר מכן לחיצה על התחל סריקה. לאחר מכן, בתוכנת הכספומט, לחץ על התחל, אשר יוזם את איסוף סדרת התמונות עם עליות מצטברות במיקום שלב ההשהיה בין עמדות ההתחלה והעצירה שנבחרו. לאחר מכן, צלם סדרת זמן של תמונות במיקומים שונים של שלבי השהיה כדי ליצור סריקה היפרספקטרלית.

באמצעות היחידה האנלוגית, שלח וקבל אותות ttl אל מערכת SFTRU וממנה כדי לסנכרן את רכישת התמונה ואת התנועה של שלב ההשהיה. למעבר בין הדמיה באזור הרטט CH לאזור הרטט של אמיד I, שנה את אורך הגל של המשאבה בתוכנת הלייזר מ-802 ננומטר ל-898 ננומטר. יתר על כן, שנה את הגדרת הפיזור של סטוקס בתוכנת הכספומט מ -30 מילימטרים ל -5 מילימטרים.

כוונן את הידית התחתונה בתושבת המראה כדי לבצע התאמה קטנה למראה במסלול פיזור קרן המשאבה בתוך תיבת SFTRU על ידי שינוי זווית המראה בכמות מצטברת. כדי לאמת את הסלקטיביות הכימית של המיקרוספרות הפוליסטירן, תועדו פיזור ראמאן מגורה היפרספקטרלי וספקטרום ראמאן ספונטני. הספקטרום היה זהה למעט ההבדל שנצפה בעוצמה היחסית.

הדמיית פיזור הראמן המגורה של תאי סרטן 4T1 בוצעה במספרי גלים של 2, 852, 2, 930 ו-2, 968, המתאימים לפס הרטט המותח פחמן-מימן של ביומולקולות שומנים, חלבונים ודנ"א. הדמיה רב-מודאלית של תאי סרטן 4T1 במינון של ננו-חלקיקי זהב בוצעה כדי לחקור את התפלגות הננו-חלקיקים בתאים סרטניים. תמונות פיזור ראמאן המגורות שנרכשו התקבלו עבור ערוצי CH2 ו-CH3, בדיקות פלואורסצנטיות של LysoTracker, וערוץ פיזור ראמאן מגורה מחוץ לתהודה.

הדבר החשוב ביותר שיש לזכור הוא לשנות את אזור הרטט, את התייחסות המשאבה, בתוכנת הלייזר וגם את הגדרת הפיזור של סטוקס במהלך הפרוטוקול. ניתן להחליף מערכת זו בקלות מאזור פמטו-שניות לאזור פיקו-שניות מבלי להשפיע על היישור האופטי. יכולת זו מאפשרת לנו לבצע ספקטרוסקופיית גשושית רב-פוטונית קוהרנטית של ראמן ובדיקות משאבה ויישומיהן.

פלטפורמת הדמיה רב-מודאלית זו מספקת תובנות חדשות על ננו-רפואה וסוללת את הדרך להדמיה מולקולרית של תאים, רקמות וננו-חלקיקי זהב.