Name: 입체 광학 해상도 Photoacoustic 현미경 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-05-03T17:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: 배우세요 입체 광학 해상도 Photoacoustic 현미경을 이용한 비침습적 미세순환 영상화 방법을 실험 동물의 마취부터 이미지 획득 및 산소 포화도 분석까지 상세히 다룹니다.

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저자는 원고의 박사 Lynnea 브롬바 클로즈 읽어 주셔서 감사합니다. 이 작품은 보건 보조금 R01 EB000712, R01 EB008085, R01 CA134539, U54 CA136398 및 5P60 DK02057933 국립 연구소에 의해 후원되었다. 교수 Lihong V. 왕 그러나이 작품을 지원하지 않았 Microphotoacoustics, 주식 및 Endra 주식 회사에 금융 관심을했습니다.

1. 시스템 구성 <ol><li> 광학 조사 <ol><li> 광학 방사선 출처 : 고체 펄스 레이저 (INNOSLAB, Edgewave)과 염료 레이저 (CBR - D, 시라)을 펌핑 - 다이오드. </li><li> 출력 레이저 빔을는 (펄스 폭 : 7 NS) (P50C, Thorlabs) 50 μm의 핀홀 통과하는 콘덴서 렌즈 (LA1131, Thorlabs)로 초점을 맞추고 있습니다. </li><li> 핀홀은 효율적인 공간 필터링을위한 기본 모드 빔 직경 핀홀 직경과 일치하도록 콘덴서 렌즈의 초점에서 약간 떨어진 위치에 있습니다. </li><li> 필터링된 빔은 단일 모드 광섬유 (P1 - 460A - FC - 2, Thorlabs)에 결합하여 다음 중립적인 밀도 필터 (NDC - 50C - 2M, Thorlabs) 및 의해 감쇠됩니다. </li><li> 섬유 출력은 570 nm의 파장의 ~ 2.6 μm의의 회절 - 제한된 광학 초점을 달성하기위한 현미경의 목표의 뒤에 조리개 (RMS4X, Thorlabs)을 채웁니다. </li></ol></li><li> 초음파 검출 <ol><li> 초음파 트랜스 듀서 : 50 - MHz의 중심 주파수 (V214 - BB - RM, 올림푸스 - 뉴펀들랜드 서머 타임). </li><li> 초음파 트랜스 듀서는 회절 - 제한된 광 조사로 coaxially 정렬 초음파 감지를위한 집에서 만든 음향 - 광학 빔 결합기 11 첨부되어 있습니다. </li><li> 구형 캐비티는 음향 렌즈를 생산하는 결합기의 바닥에서 지상이다. 이 음향 렌즈는 물에 0.5의 조리개 수치를 가지고 있으며 50 MHz의 중심 주파수에서 43 μm의의 음향 초점 직경을 제공합니다. </li><li> 광학 및 음향 foci는 검출 감도를 극대화하기 위해 confocally 정렬됩니다. </li></ol></li><li> 어쿠스틱 커플링 <ol><li> 드라이 초음파 커플링은 초기 photoacoustic 이미징 시스템 12 사용된 물의 실험 동물을 잠수함이 잠수 피하기 위해 고용됩니다. </li><li> 이미지 창은 페트리 접시 (직경 9 ㎝)의 하단에 오픈하고 초음파 및 광학 투명 폴리에틸렌 막과 함께 밀봉합니다. </li><li> 폴리에틸렌 막과 몇 군데 커플 빠져들 OR - PAM 영상 머리에 페트리 접시에 페트리 접시에 객체로부터 생성된 photoacoustic 파도, 그리고 탈이온수 더 커플 물결로 객체 사이의 초음파 젤 (클리어 이미지, SonoTech) . </li></ol></li><li> 전자 공학 <ol><li> 초음파 변환기에 의해 감지 photoacoustic 신호는 두 종속 증폭기 (ZFL 500LN, 미니 회로)에 의해 증폭됩니다 </li><li> 증폭된 신호는 200 MS / s의의 샘플링 속도에서 14 비트 데이터 수집 (DAQ) 보드 (CompuScope 14200, 게이지 응용 과학)에 의해 디지털이다 </li></ol></li><li> 계획을 스캔 <ol><li> 래스터는 수평 (XY) 비행기 따라 또는 - PAM 이미징 머리 스캔 (2 - D) 2 차원은 DAQ 보드와 펌프 레이저를 모두 실행 개인용 컴퓨터에 의해 제어됩니다. 트리거 신호는 DAQ 보드에서 클럭 출력 신호와 동기화됩니다. </li><li> 2 - D 스캐너의 빠른 축이 교차 단면 스캔 (B - 스캔)의 방향으로 정의됩니다. </li><li> B - 스캔 이미지의 순서가 직접 3 - D 렌더링이나 2 - D 최대 진폭 투영 (MAP) 이미지 중 볼 수있는 용적 이미지를 형성 속도가 느린 축을 따라 이미징 머리를 번역 인수 수 . </li></ol></li></ol> 2. 시스템 정렬 <ol><li> 음향 초점 비행기의 위치 (즉, 최대 펄스 반향 초음파 신호에 트리거 신호의 시간 지연)를 확인하는 펄스 에코 초음파와 초음파 반사경을 사용합니다. 이 단계는 OR - PAM 시스템을 구축할 때 한 번만 수행하는 데 필요합니다. </li><li> 단일 모드 광섬유의 결합 효율을 극대화할 수 있습니다. </li><li> 광학 흡수 객체 (예, 검정 테이프의 일부)의 상단에 초음파 젤을 적용하고 부드럽게 탈이온수 가득 페트리 접시에서 이미지 창 아래에 첨부해 주시기 바랍니다. </li><li> 물에 이미징 머리를 조아리고, 그리고 음향 렌즈 아래에 갇혀있는 공기 방울을 제거하십시오. </li><li> 흡수 개체의 photoacoustic 신호가 음향 지연에서 재판받을 수있는 어쿠스틱 초점 비행기에서까지 이미징 머리를 조정합니다. </li><li> 플랫 객체로부터 생성된 photoacoustic 신호의 진폭을 극대화하기 위해 현미경 목표의 수직 위치 (즉, Z 위치)을 조정합니다. 최대 신호 진폭은 광학 초점이 수직 방향으로 음향 초점을 정렬하는 것이 좋습니다. </li><li> 대상에서 생성된 photoacoustic 신호가 대칭 패턴을 보여줍니다 때까지 현미경 목표의 수평 위치 (즉, x와 y 위치)를 조정할 수 있습니다. 대칭은 광학 초점이 수평 방향으로 음향 초점을 정렬하는 것이 좋습니다. </li><li> photoacoustic 신호가 대칭과 진폭 모두에서 최적화 때까지 단계 2.6 및 2.7을 반복합니다. </li></ol> 3. SA<html> mple 실험 절차 인 생체내 또는 - PAM 마우스 귀 vasculature의 <ol><li> 이 단계는 누드 마우스가 필요하지 않습니다. 칵테일의 intraperitoneal 주사 [:; : 0.1 ml/10 g 투여 1 ML 케타민 (100 MG / ML), 0.1 ML xylazine (100 MG / ML) 및 8.9 ML의 생리 조리법과 동물을 마취. 귀에의 머리를 면도하고, 추가로 Surgi 크림 (카테고리 # : 82565, 미국 국제 산업)와 잔류 머리를 털을 뽑다 탈이온수 그것을 청소하기 전에. 이러한 이신가요 약간 피부 vasculature을 짜증나게 수 있으므로 가장 계획된 실험 전 24 시간 수행합니다. </li><li> photoacoustic 레이저 시스템 켜고, 그리고 시스템 정렬을 확인하십시오. </li><li> 흡입 가스 (전형적인 유량은 동물의 체중에 따라 1.0-1.5 L / 분)을하여 isoflurane 3 % 증발로 마우스를 마취하고, 실험을 통해 isoflurane 1%로 마취를 유지합니다. 의료 수준의 공기는 정상적인 생리 상태에서 마우스를 유지하기 위해 흡입 가스로 권장합니다. </li><li> stereotactic 단계로 마우스를 전송하고, 난방 패드와 37의 체온 ° C을 제어합니다. </li><li> 플라스틱 접시에 마우스 귀를 평평하고 귀 위에 초음파 젤의 레이어를 적용합니다. 겔 내부에 기포를 트래핑하지 마십시오. 그런 다음, 이미지 창 아래에 귀를 장소 천천히 초음파 겔 연락처 폴리에틸렌 막의 아래쪽까지 동물의 무대를 올립니다. 멤브레인에 대한 귀를 누르면 귀에 혈액 흐름에 영향을 미칠 수 있기 때문에 소프트에 문의가 필요합니다. </li><li> 의 생리 상태를 모니터링하기 위해 마우스 다리 꼬리에 펄스 산소 농도계를 클램프하고, 건조하고 마우스 눈 실수로 레이저 손상을 방지하기 위해 눈 연고를 적용할 수 있습니다. </li><li> 음향 렌즈 탈이온수에 잠겨 때까지 이미징 머리를 조아리고, 그리고 음향 렌즈 아래에 갇혀있는 공기 방울을 제거하십시오. </li><li> 그것이 미국 국립 표준 연구소 13 레이저 안전 기준 내에 있는지 확인하기 위해 레이저 fluence를 확인합니다. 레이저 fluence은 레이저 빔을가 피부 표면 아래 150 μm의에 초점을 맞추고 있습니다 레이저 펄스 에너지의 80 뉴저지로 변환 20 MJ / cm 2를 넘지 않아야합니다. </li><li> 외부 - 트리거 모드로 레이저를 설정하고 시험 검사를 시작합니다. 강한 photoacoustic 신호가 음향 초점 비행기에서까지 이미징 헤드의 Z 위치를 조정합니다. </li><li> 정확한 검색 매개 변수를 설정하고 공식적인 이미지 수집을 시작합니다. </li><li> 실험 후, 레이저를 해제 탈이온수의 이미징 머리를 들어, 마우스를 출시하기 위해 동물 단계 낮은, 탈이온수와 마우스 귀를 청소, 마취 시스템과 온도 컨트롤러를 해제하고, 마우스를 언로 드 stereotactic 단계에서. </li><li> 반복적인 이미지가 필요한 경우, 37에서 설정된 환경 온도 ° C.있는 인큐베이터에 마우스를 올려 그것이 자연스럽게 깨어나면 후 동물 시설에 마우스를 반환합니다. 그렇지 않으면, euthanatize과 유기 동물 프로토콜을 따르십시오. </li></ol> 4. 기능 또는 - PAM 총 농도와 헤모글로빈의 산소 포화도의 <ol><li> Oxyhemoglobin (HBO 2) deoxyhemoglobin은 (HBR) 헤모글로빈의 두 가지 주요 형태, 가시 스펙트럼 범위의 지배 내생 photoacoustic 소스입니다. HBO 2 HBR는 별개의 광 흡수 스펙트럼을 가지고 있으며 따라서 spectrally 총 농도 (HbT) 및 혈색소 5 산소 포화도 (SO 2)을 모두 수치 구분하실 수 있습니다. 이렇게 두 측정 적절한 광학 파장을 선택할 수 있도록이 지침은 다음과 같습니다 </li><li> 파장은 충분한 신호 대 잡음 비율과 적절한 침투력을 보장하기 위해 헤모글로빈 흡수 스펙트럼 (즉, 550-600 nm의)의 Q - 밴드 내에서 선택되어야합니다. </li><li> HBO 2 HBR의 흡수 계수가 발음 차이를 (예 : HBR - 561 nm의 지배와 HBO 2 지배적 578 NM)가 파장을 권장하고 있습니다. </li></ol> 그런데 2 게다가, HbT가 추가로 계산할 수 [HBR] 및 [HBO 2] 함께 또는 직접 헤모글로빈의 어금니 흡광 계수 스펙트럼 (예 : 530 NM, 545 NM, 570 nm의, 그리고 isosbestic 파장에서 측정할 수 HBR와 HBO 2 동등 어금니 흡광 계수를 584 nm의) 14. 5. 대표 결과 : 듀얼 파장 (561 nm의 및 570) 또는 - PAM에 의해 몇 군데 살아있는 누드 마우스 귀의 혈관 해부학 그리고 2는 그림 1에 표시됩니다. ~ 80 분입니다; 관심이 같은 지역의 2 측정 (2.5 μm의 X 5 μm의 스텝 크기를 10mm X 10mm 이미지 크기)는 SO 듀얼 ​​파장에 대한 전형적인 이미지 수집 시간. p_upload/2729/2729fig1.jpg &quot;고도는 =&quot;그림 1 &quot;/&gt; 그림 1. 생체내 광학 해상도 photoacoustic 현미경에서. 혈관 해부를 (570 NM에서 인수) 표시 (A) 총 헤모글로빈 농도 및 누드 마우스 귀 뒤에 (B) 헤모글로빈의 산소 포화도 (561 NM 및 570 nm의에 인수)의 맵 이미지. (C) 클로즈업 패널의 박스 영역 (A)의. 패널에서 규모 막대 (A)는 모두 (A)에 적용되며 (B).

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</ol>

모든 실험 동물의 절차는 세인트 루이스에있는 워싱턴 대학의 의학 연구위원회의 동물 학교 승인한 실험실 동물 프로토콜 적합성에서 실시되었다.

이 비디오에서는, 우리는 시스템 구성, 시스템 정렬하고, 전형적인 실험 절차를 포함 또는 - PAM의 실험 프로토콜에 대한 자세한 지침을 제공합니다. 라벨 - 무료 비침 투 또는 - PAM은 단일 모세 기준 microvascular 기능 및 대사 연구를 활성화시키고 엑기스 관련 생리와 병리에 대한 우리의 이해를 확장 가능성을 가지고있다. Microphotoacoustics 현재이 또는 - PAM 시스템을 생산합니다.

집에서 만든 음향 - 광학 빔 결합기 : <ul><li> 마우스 오른쪽 단추로 각도 프리즘 (NT32 - 545, 에드먼드 광학) </li><li> 편능형 프리즘 (NT49 - 419, 에드먼드 광학) </li><li> 실리콘 오일 (1000cSt, Clearco 제품) </li><li> 또는 - PAM 시스템 (Microphotoacoustics) </li></ul>

입체 광학 해상도 photoacoustic 현미경

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

세포와 organelle 수준에서 귀중한 통찰력을 제공하는 광학 현미경은, 널리 사용 생물 의학 기술로 인정되었습니다. 마찬가지로 생체내 (3 - D) 입체은 광학 현미경, 형광 ​​현미경 single-/multi-photon 및 광학 일관성의 tomography (OCT)는 각각 형광 및 광학 산란 대비하기 위해 특별한 감성을 입증의 mainstays. 그러나, 필수 생리 / 병리 학적 정보를 인코딩 생물 조직,의 광 흡수 대비는 아직 평가할 수있는가되지 않았습니다. 의생명 photoacoustics의 출현은 광학 방사선이 세포 1도 subcellular 2 수준 측면 해상도를 달성하기 위해 회절 한계에 초점을 맞추고 있습니다 광학 현미경 광학 해상도 photoacoustic 현미경 (OR - PAM) 1의 새로운 지점되었다. 기존의 광학 현미경 기술에 대한 가치있는 보완으로, 또는 - PAM은 적어도 두 개의 보지 못하던 상품으로 제공합니다. 가장 중요한 첫 번째 AND, OR - PAM은 뛰어난 감도 (즉, 100 %)과 광학 흡수 대조를​​ 감지합니다. 형광 현미경 또는 광학 3 - 산란 기반 10월 4일 (또는 모두) 또는 - PAM을 결합하는 것은 생물 학적 조직의 포괄적인 광학 특성을 제공합니다. 둘째, 또는 - PAM은 형광 현미경과 OCT에서 순수한 광학 프로세스와는 대조적으로, 음향 파도에 광학 흡수를 인코딩하고, 배경이없는 감지 기능을 제공합니다. OR - PAM의 음향 탐지 신호 저하에 대한 광 산란의 영향을 mitigates하고 자연스럽게 여기와 여기와 형광 스펙트럼 사이의 중복으로 인해 형광 현미경에서 일반적인 문제 탐지, 사이 가능한 interferences (즉, crosstalks)를 제거합니다. 광학 흡수 이미징에 대해 고유한, OR - PAM을 포함한 자사의 발명 이후 광범위한 생물 의학 응용 프로그램을 시연지만, 신경 5, 6, 안과 7, 8, 혈관 생물학 9, 피부과 10에 국한되지 않았습니다. 이 비디오에서는, 우리는 시스템 구성과 OR - PAM의 정렬뿐 아니라 생체내 기능 microvascular 이미징에 대한 실험 절차를 가르칩니다.

광학 해상도 photoacoustic 현미경 (또는 - PAM)는 영상 광학 흡수 능력이 새로운 기술을 대조합니다<em&gt; 생체내에</em&gt; 셀룰러 해상도와 감도와 함께. 여기, 우리는 시스템 구성, 시스템 정렬을 포함 또는 - PAM의 실험 프로토콜에 시각 명령을 제공 전형<em&gt; 생체내에</em&gt; 실험 절차 및 기능 이미징 방식.

입체 광학 해상도 Photoacoustic 현미경

세포 및 세포소기관 수준에서 가치 있는 통찰을 제공하는 광학 현미경은 바이오메디컬 분야의 핵심 기술로 널리 인정받아 왔습니다. ...

본 절차의 전반적인 목표는 비침습적이고 표지자가 필요 없는 생체 내(in vivo) 광학 해상도 광음향 현미경(optical resolution photoacoustic microscopy, PAM)을 이용하여 미세혈관 순환을 시연하는 것입니다. 이는 먼저 실험 동물을 마취함으로써 수행됩니다. 절차의 두 번째 단계는 광학 해상도 광음향 현미경의 이미징 헤드를 이동시켜 관심 영역을 설정하는 것이며, 이후 스캐닝 매개변수를 설정하고 이미지 획득을 시작합니다.최종적으로, 다파장 실험 데이터의 계산을 통해 총 산소 농도와 헤모글로빈의 산소 포화도 분포를 얻습니다. 광학 분해능 광음향 현미경은 레이저 여기와 초음파 검출을 기반으로 합니다. 짧은 펄스 레이저 빔을 생체 조직에 집중시킵니다.빛 흡수는 일시적인 가열과 뒤이은 초음파 방출을 생성하며, 이를 수신하여 이미지를 형성합니다. 광음향 현미경(PAM)의 고유한 장점은 비접촉식 검출이 가능하며 광 흡수에 대해 매우 정밀한 민감도를 가진다는 점입니다. 이와 대조적으로, 기존의 반사형 또는 광학 현미경 기술은 주로 광 산란이나 형광에 민감합니다. 생체 내(in vivo)에서 표지 없이 광 흡수의 고해상도 이미징을 제공할 수 있는 PAM은 신경학, 안과, 혈관 생물학 및 피부과 분야에서 광범위한 생의학적 응용 분야를 찾았습니다.광학 분해능 광음향 현미경(optical resolution photoacoustic microscopy, PAMM)은 광학 및 초음파 구성 요소로 이루어져 있습니다. 광 조사원은 고체 펄스 레이저로 펌핑되는 다이 레이저입니다. 출력 레이저 빔은 중성 밀도 필터에 의해 감쇄되며, 단일 모드 광섬유에 결합되어 빛을 전달합니다. 이는 생체 시료 대신 현미경 이미징 헤드를 기계적으로 스캐닝하여 다중 모드 레이저 빔을 단일 모드 광섬유에 효과적으로 결합하기 위함입니다.먼저 직경 50 µm의 핀홀로 필터링합니다. 핀홀은 그 직경을 기본 모드 빔 직경과 일치시키기 위해 콘덴서 렌즈의 초점에서 약간 떨어진 곳에 위치시킵니다. 회절 한계에 가까운 광학 초점을 생성하기 위해, 싱글 모드 파이버의 출력단을 콜리메이트하여 현미경 대물렌즈의 후방 조리개를 채웁니다.초음파 검출에는 초음파 트랜스듀서와 연결된 자체 제작 초음파 광학 빔 결합기가 사용됩니다. 이 결합기는 광조사와 초음파 검출이 동축이 되도록 정렬합니다. 결합기 바닥에는 구형 공동이 연마되어 물속에서 개구수 0.5의 음향 렌즈가 형성되며, 이는 50 megahertz 중심 주파수에서 43 micrometers의 음향 초점 직경을 제공합니다.첫 번째 정렬을 위해, 펄스 에코 초음파를 사용하여 음향 초점 평면의 위치를 결정하는 것이 도움이 됩니다. 최대 펄스 에코 초음파 신호가 관찰될 때까지 이미징 헤드를 수직으로 조정합니다. 검출 민감도를 극대화하기 위해, 광학 초점과 음향 초점을 일치시킵니다. 공초점.검은색 전기 테이프 조각과 같이 빛을 흡수하는 타겟을 음향 초점 평면에 배치합니다. 그런 다음 광학 초점 위치를 조정하여 광음향 신호를 최대화합니다. PAM 시스템에는 전자 증폭기와 아날로그-디지털 변환기, 기계적 스캐너 및 스캐너 컨트롤러도 포함됩니다.디지털화된 신호는 이미지 형성을 위해 컴퓨터로 전송됩니다. 소프트웨어는 원시 데이터를 일련의 단면 스캔 이미지로 변환합니다. 현미경 헤드가 시료를 래스터 스캔함에 따라, 기록된 이미지는 개별 단면 이미지, 2D 최대 진폭 투영 이미지 또는 3D 렌더링으로 표시될 수 있습니다.현미경 이미징 헤드를 수용하기 위해 수조를 사용합니다. 페트리 접시에 이미징 창을 뚫고, 초음파 및 광학적으로 투명한 폴리에틸렌 막으로 밀봉합니다. 대상체에서 생성된 광음향파는 먼저 대상체와 폴리에틸렌 막 사이의 초음파 젤을 통해, 그 다음으로는 페트리 접시 안의 탈이온수를 통해 초음파 검출기로 음향 결합됩니다.이러한 발명품들과 가용 광학 레이저 및 초음파 트랜스듀서의 응용 기술들이 결합되어 오토포커싱 광음향 현미경(OPAM) 시스템을 구성합니다. 다음 섹션에서는 이 시스템을 사용하여 살아있는 생쥐의 미세혈관을 영상화하겠습니다. 영상 촬영 대상 동물이 누드 마우스가 아닌 경우, 실험 24시간 전에 제모하는 것이 이상적입니다.이렇게 하여 피부 혈관의 자극 상태가 회복됩니다. 의료용 산소에 3% ISO 플루린을 기화시켜 마우스를 마취시켰습니다. 일반적인 유량은 분당 1에서 1.5 리터 사이입니다.동물의 체중에 따라 조절합니다. 실험 전 과정 동안 1% ISO fluorine으로 마취 상태를 유지하며, 발가락 꼬집기(toe pinch)를 통해 마우스가 완전히 마취되었는지 확인합니다. 체온을 37 °C로 유지하기 위해 가열 패드가 설치된 정위 고정대(stereotactic stage)로 마우스를 옮깁니다.이제 플라스틱 플레이트 위에 귀를 평평하게 폅니다. 그런 다음 귀 위에 초음파 젤을 한 층 도포합니다. 이때 젤 내부에 기포가 생기지 않도록 주의하십시오.또한 건조 또는 우발적인 레이저 손상을 방지하기 위해 눈에 안연고를 도포합니다. 도포기로 눈을 직접 터치하지 않도록 주의하십시오. 그런 다음 귀를 이미징 창 아래에 두고, 초음파 젤이 막 하단에 닿을 때까지 동물 스테이지를 천천히 올립니다.귀를 막에 세게 누르면 귀로 가는 혈류에 영향을 줄 수 있으므로 가볍게 접촉해야 합니다. 다음으로, 동물의 생리적 상태를 모니터링하기 위해 몇 가지 주의 사항을 준수하십시오. 펄스 옥시미터를 마우스의 다리나 꼬리에 고정합니다.이제 음향 렌즈가 탈이온수에 잠길 때까지 이미징 헤드를 내리고 음향 렌즈 아래에 갇힌 기포를 제거하십시오. 레이저를 외부 트리거 모드로 설정하고 시험 스캔을 시작하십시오. 광학 및 음향 이중 초점이 귀의 중앙에 위치할 때까지 이미징 헤드의 Z 위치를 조정하십시오.이제 스캐닝 파라미터를 설정하고 정식 이미지 획득을 시작합니다. 총 헤모글로빈 농도를 측정하기 위해, 옥시헤모글로빈과 데옥시헤모글로빈의 몰 흡광 계수가 동일한 ISO 등흡수점에 파장을 설정하십시오.헤모글로빈 산소 포화도를 측정하려면, 옥시헤모글로빈과 데옥시헤모글로빈의 몰 흡광 계수 차이가 뚜렷한 지점으로 두 번째 파장을 설정하십시오. 작업이 끝나면 생쥐의 귀를 세척하고 생쥐를 인큐베이터에 넣으십시오. 주변 온도를 37 °C로 설정하고, 생쥐가 깨어나면 자연스럽게 동물 시설로 복귀시키십시오.이 최대 진폭 투영 영상은 570nm에서 o-PAM을 사용하여 촬영한 살아있는 누드 마우스 귀의 혈관 해부학적 구조를 보여줍니다. 이 투영 영상은 동일한 귀의 헤모글로빈 산소 포화도를 보여줍니다. 이는 등-흡수점(isosbestic) 파장인 570nm와 탈산소헤모글로빈 흡수 우세 파장인 561nm에서 획득한 영상으로부터 계산되었습니다.상자 표시된 영역을 자세히 살펴보면 oramm의 해상도를 확인할 수 있습니다. 조밀하게 배치된 모세혈관망이 명확하게 분해되어 보입니다. 이 비디오에서는 시스템 구성, 시스템 정렬, 생체 내 실험 절차 및 기능적 영상화 계획을 포함한 ORPM의 전형적인 실험 프로토콜을 시연하였습니다.기기 설계 및 작동에서 가장 중요한 요소 중 하나는 광학-음향 공초점 정렬로, 이는 광음향 현미경의 이미징 민감도와 광학 해상도에 결정적인 역할을 합니다. 심부 투과 음향 해상도 광음향 현미경 및 광음향 컴퓨터 단층촬영과의 결합은 생체 내 기능적 및 분자 이미징을 가능하게 하며, 세포, 조직, 장기에 이르기까지 여러 단계의 스케일을 동일한 대조도로 이미징할 수 있습니다. 이러한 이미징 확장성은 미세한 실험실 수준의 발견부터 거시적인 임상 실무에 이르기까지, 다중 스케일 시스템 생물학 및 중개 연구에 혁신을 가져올 잠재력을 가지고 있습니다.

three-dimensional-optical-resolution-photoacoustic-microscopy

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

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에서는 실시간으로 3차원 기능 및 분자 이미징을 위해 새로 개발된 휴대용 광음향(광음향) 시스템을 사용한 이미징을 위한 실험 프로토콜에 대한 자세한 설명을 제공합니다. 입증된 강력한 성능과 다양성은 전임상 연구 및 임상 실습에서 광음향 기술의 새로운 응용 분야를 정의할 수 있습니다.

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이중 래스터 스캐닝 광음향 이미저를 설계하여 와이드 필드 이미징과 실시간 이미징을 통합했습니다.

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혈관 연구의 기능적 이미징을 위한 다중 스펙트럼 광음향 단층 촬영

배우세요 입체 광학 해상도 Photoacoustic 현미경을 이용한 비침습적 미세순환 영상화 방법을 실험 동물의 마취부터 이미지 획득 및 산소 포화도 분석까지 상세히 다룹니다.

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