April 7th, 2023
Questo articolo descrive l'uso di un nuovo imager ottico veloce per l'imaging macroscopico della durata della fotoluminescenza di campioni che emettono lungo decadimento. Vengono descritte le procedure di integrazione, acquisizione delle immagini e analisi, insieme alla preparazione e caratterizzazione dei materiali del sensore per l'imaging e l'applicazione dell'imager nello studio dei campioni biologici.
Il nostro protocollo prevede una mappatura 2D dettagliata della durata della fosforescenza e della concentrazione di ossigeno in oggetti macroscopici, in particolare tessuti animali vivi e animali interi, mediante sonde e materiali di rilevamento dedicati. Questa informazione è importante per molte aree di ricerca. Il nostro protocollo utilizza un modulo di imaging integrato e compatto che opera in modalità TCSPC e fornisce una visualizzazione facile e accurata della durata e della distribuzione dell'ossigeno in campioni biologici complessi, come il tessuto vitale.
Prendi l'adattatore Cricket e ispezionalo da diversi lati. Rimuovere l'adattatore C-mount frontale per mostrare l'intensificatore di PP0360EF Photonis alloggiato nel Cricket, quindi rimettere l'adattatore C-mount. Rimuovere l'adattatore C-mount frontale del Cricket e inserire il filtro di emissione 650 più/meno 50 nanometri.
Risolvilo rimettendo il C-mount. Quindi, collegare il modulo fotocamera a tre camme TPX sul retro del modulo Cricket tramite i loro adattatori ad anello. Collegare l'obiettivo al lato anteriore del modulo Cricket tramite l'adattatore C-mount.
Collegare il LED a un alimentatore e a un generatore di impulsi. Ora, monta il LED super luminoso a 390 nanometri su un palo attaccato a una breadboard all'interno della scatola nera. Accendere il LED e metterlo a fuoco per garantire un'eccitazione efficace e uniforme del campione ripreso.
Montare il gruppo telecamera sulla parte superiore della scatola nera ottica rivolta verso il basso verso il palco in cui verranno ripresi i campioni. Collegare la telecamera e il LED a generatori a due impulsi e a un oscilloscopio a quattro canali. Utilizzando le impostazioni dell'oscilloscopio e dei generatori di impulsi, sincronizzare gli impulsi inviati alla telecamera e al LED.
Utilizzare il cavo speciale e la presa sull'unità Cricket per collegare l'intensificatore a un alimentatore standard e impostare il guadagno a 2,7 volt. Posizionare il campione prima dell'obiettivo della fotocamera. Quindi, accendere la fotocamera e tutti i moduli elettrici, tranne l'intensificatore.
Attivare il software SOFI per regolare i parametri operativi, come la messa a fuoco e l'allineamento del campione. Nei moduli, impostate l'esposizione del fotogramma su 0,01 secondi. Selezionate Fotogrammi infiniti e impostate la modalità operativa pixel su tempo oltre soglia.
Quindi, vai su Anteprima e seleziona Modulo attivo per aprire la finestra dei frame Medipix / Timepix. Nel passaggio successivo, dopo aver avviato la registrazione, regolare la scala dei colori e ruotare l'immagine nell'orientamento desiderato. Successivamente, spegni le luci nella stanza e accendi l'intensificatore.
Metti a fuoco l'ottica della fotocamera sulla fase campione con le capacità di messa a fuoco dell'obiettivo e dell'adattatore Cricket per generare immagini nitide dei campioni con buon contrasto e luminosità. Una volta completato lo stato attivo, chiudere il software SOFI. Quindi, vai al terminale, esegui i comandi del software di progettazione personalizzata per acquisire i dati grezzi nel formato binario e chiudi il terminale.
Aprire un nuovo terminale per elaborare i dati acquisiti. Caricare il file di dati ed eseguire il riduttore di dati. Analizza i dati di post-elaborazione con un programma dedicato scritto in linguaggio C che scriverà i dati in un file immagine ICS.
Successivamente, aprire i file di immagine ICS utilizzando il software Time Resolved Imaging disponibile gratuitamente e utilizzare due funzioni esponenziali per adattarsi ai decadimenti della fosforescenza. Infine, apri il Fitted. ICS con il software di analisi delle immagini disponibile.
Genera immagini a vita di fosforescenza utilizzando tabelle di ricerca e codificale in pseudo scala di colori. Utilizzare la funzione Misura per calcolare i valori di durata media per l'intera immagine o le regioni di interesse. Vengono mostrate le immagini al microscopio di imaging a vita della fosforescenza e della microscopia a vita della fosforescenza dello spot del sensore di colorante ottaetilporfirina di platino negli stati ossigenato e deossigenato.
Assicurarsi che il filtro di emissione corretto sia montato all'interno del Cricket e che vengano utilizzati i giusti LED, i collegamenti dei cavi e le impostazioni degli impulsi. Attualmente, questo protocollo è limitato ai modelli animali, ma potenzialmente può essere applicato per diagnosticare e trattare stati patologici associati all'ipossia tissutale, come cancro, ictus e infiammazione.
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Questo studio presenta un nuovo imager ottico progettato per l'imaging della durata della fotoluminescenza macroscopica, particolarmente utile in campioni biologici come il tessuto animale vivo. Il protocollo consente una mappatura dettagliata della durata della fosforescenza e della concentrazione di ossigeno, che è cruciale per comprendere vari processi biologici.