Name: 멀티 모달 이미징 및 비 침습적에 대한 분광학 섬유 다발 Microendoscopy 플랫폼, 생체 조직 분석 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 35 s
Description: 학습하세요 생체 조직의 고해상도 형광 이미징과 확산 반사 분광법을 결합한 다중 모달 마이크로엔도스코피 기술을 통해 구조적 및 기능적 분석을 동시에 수행하는 방법을. 이 기술은 암 생물학 연구에서 조직 미세구조와 생리학적 매개변수를 정량적으로 평가하는 데 활용됩니다.

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이 자료는 미국 국립보건원(National Institutes of Health, 1R03-CA182052, 1R15-CA202662), 국립과학재단 대학원 연구 펠로우십 프로그램(National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program, G.G., DGE-1450079), 아칸소 생명과학 연구소(Arkansas Biosciences Institute) 및 아칸소 대학교 박사 아카데미 펠로우십(University of Arkansas Doctoral Academy Fellowship)의 지원을 받는 작업을 기반으로 합니다. 이 자료에 표현된 모든 의견, 연구 결과, 결론 또는 권장 사항은 저자의 것이며 인정된 자금 지원 기관의 견해를 반드시 반영하는 것은 아닙니다.

<ol><li>Muldoon, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subcellular-resolution+molecular+imaging+within+living+tissue+by+fiber+microendoscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Subcellular-resolution molecular imaging within living tissue by fiber microendoscopy.</a> Opt Express. 15, 16413-16423 (2007).</li>
<li>Rajaram, N., Reichenberg, J. S., Migden, M. R., Nguyen, T. H., Tunnell, J. W. Pilot clinical study for quantitative spectral diagnosis of non-melanoma skin cancer. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRajaram%2C+N+%22Lasers+Surg+Med%22">Lasers Surg Med</a>. 42, 716-727 (2010).</li>
<li>Louie, J. S., Richards-Kortum, R., Anandasabapathy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+and+advancements+in+the+use+of+high-resolution+microendoscopy+for+detection+of+gastrointestinal+neoplasia%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Gastroenterol+Hepatol%22%5BJournal%5D)">Applications and advancements in the use of high-resolution microendoscopy for detection of gastrointestinal neoplasia.</a> Clin Gastroenterol Hepatol. 12, 1789-1792 (2014).</li>
<li>Chang, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+resolution+microendoscopy+for+classification+of+colorectal+polyps%5BTitle%5D)+AND+%22Endoscopy%22%5BJournal%5D)">High resolution microendoscopy for classification of colorectal polyps.</a> Endoscopy. 45, 553-559 (2013).</li>
<li>Muldoon, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+imaging+of+oral+neoplasia+with+a+high-resolution+fiber-optic+microendoscope%5BTitle%5D)+AND+%22Head+Neck%22%5BJournal%5D)">Noninvasive imaging of oral neoplasia with a high-resolution fiber-optic microendoscope.</a> Head Neck. 34, 305-312 (2011).</li>
<li>Muldoon, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+quantitative+image+analysis+criteria+for+the+high-resolution+microendoscopic+detection+of+neoplasia+in+Barrett%27s+esophagus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Evaluation of quantitative image analysis criteria for the high-resolution microendoscopic detection of neoplasia in Barrett's esophagus.</a> J Biomed Opt. 15, 026027(2010).</li>
<li>Prieto, S. P., Powless, A. J., Boice, J. W., Sharma, S. G., Muldoon, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proflavine+Hemisulfate+as+a+Fluorescent+Contrast+Agent+for+Point-of-Care+Cytology%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Proflavine Hemisulfate as a Fluorescent Contrast Agent for Point-of-Care Cytology.</a> PLoS One. 10, e0125598(2015).</li>
<li>Parikh, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+diagnostic+accuracy+of+high+resolution+microendoscopy+in+differentiating+neoplastic+from+non-neoplastic+colorectal+polyps%3A+a+prospective+study%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Gastroenterol%22%5BJournal%5D)">In vivo diagnostic accuracy of high resolution microendoscopy in differentiating neoplastic from non-neoplastic colorectal polyps: a prospective study.</a> Am J Gastroenterol. 109, 68-75 (2014).</li>
<li>Shin, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+analysis+of+high-resolution+microendoscopic+images+for+diagnosis+of+esophageal+squamous+cell+carcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Gastroenterol+Hepatol%22%5BJournal%5D)">Quantitative analysis of high-resolution microendoscopic images for diagnosis of esophageal squamous cell carcinoma.</a> Clin Gastroenterol Hepatol. 13, 272-279 (2015).</li>
<li>Prieto, S. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Qualitative+and+quantitative+comparison+of+colonic+microendoscopy+image+features+to+histopathology%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+SPIE+Int+Soc+Opt+Eng%22%5BJournal%5D)">Qualitative and quantitative comparison of colonic microendoscopy image features to histopathology.</a> Proc SPIE Int Soc Opt Eng. 9328, (2015).</li>
<li>Greening, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiber-bundle+microendoscopy+with+sub-diffuse+reflectance+spectroscopy+and+intensity+mapping+for+multimodal+optical+biopsy+of+stratified+epithelium%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Fiber-bundle microendoscopy with sub-diffuse reflectance spectroscopy and intensity mapping for multimodal optical biopsy of stratified epithelium.</a> Biomed Opt Express. 6, 4934-4950 (2015).</li>
<li>Rajaram, N., Gopal, A., Zhang, X., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+validation+of+the+effects+of+microvasculature+pigment+packaging+on+in+vivo+diffuse+reflectance+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+Surg+Med%22%5BJournal%5D)">Experimental validation of the effects of microvasculature pigment packaging on in vivo diffuse reflectance spectroscopy.</a> Lasers Surg Med. 42, 680-688 (2010).</li>
<li>Spliethoff, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+of+tumor+response+to+cisplatin+using+optical+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Transl+Oncol%22%5BJournal%5D)">Monitoring of tumor response to cisplatin using optical spectroscopy.</a> Transl Oncol. 7, 230-239 (2014).</li>
<li>Chang, V. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+physiology+of+the+precancerous+cervix+in+vivo+through+optical+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Neoplasia%22%5BJournal%5D)">Quantitative physiology of the precancerous cervix in vivo through optical spectroscopy.</a> Neoplasia. 11, 325-332 (2009).</li>
<li>Yu, B., Shah, A., Nagarajan, V. K., Ferris, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffuse+reflectance+spectroscopy+of+epithelial+tissue+with+a+smart+fiber-optic+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Diffuse reflectance spectroscopy of epithelial tissue with a smart fiber-optic probe.</a> Biomed Opt Express. 5, 675-689 (2014).</li>
<li>Hennessy, R., Goth, W., Sharma, M., Markey, M. K., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+probe+geometry+and+optical+properties+on+the+sampling+depth+for+diffuse+reflectance+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomedical+Opt%22%5BJournal%5D)">Effect of probe geometry and optical properties on the sampling depth for diffuse reflectance spectroscopy.</a> J Biomedical Opt. 19, 107002(2014).</li>
<li>Ghassemi, P., Travis, T. E., Moffatt, L. T., Shupp, J. W., Ramella-Roman, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+polarized+multispectral+imaging+system+for+quantitative+assessment+of+hypertrophic+scars%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">A polarized multispectral imaging system for quantitative assessment of hypertrophic scars.</a> Biomed Opt Express. 5, 3337-3354 (2014).</li>
<li>Vasefi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polarization-sensitive+hyperspectral+imaging+in+vivo%3A+a+multimode+dermoscope+for+skin+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Polarization-sensitive hyperspectral imaging in vivo: a multimode dermoscope for skin analysis.</a> Sci Rep. 4, (2014).</li>
<li>Winkler, A. M., Rice, P. F. S., Drezek, R. A., Barton, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+tool+for+rapid+disease+mapping+using+optical+coherence+tomography+images+of+azoxymethane-treated+mouse+colon%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomedl+Opt%22%5BJournal%5D)">Quantitative tool for rapid disease mapping using optical coherence tomography images of azoxymethane-treated mouse colon.</a> J Biomedl Opt. 15, 041512(2010).</li>
<li>Bish, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Handheld+Diffuse+Reflectance+Spectral+Imaging+%28DRSi%29+for+in-vivo+characterization+of+skin%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Opt+Express%22%5BJournal%5D)">Handheld Diffuse Reflectance Spectral Imaging (DRSi) for in-vivo characterization of skin.</a> Biomed Opt Express. 5, 573-586 (2014).</li>
<li>Prahl, S. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPrahl%2C+SA+%22Optical+Absorption+of+Hemoglobin%22">Optical Absorption of Hemoglobin</a>. , 
 <a target="_blank" href="http://omlc.org/spectra/hemoglobin/">http://omlc.org/spectra/hemoglobin/</a> (1999).</li>
<li>Rajaram, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+validation+of+a+clinical+instrument+for+spectral+diagnosis+of+cutaneous+malignancy%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Opt%22%5BJournal%5D)">Design and validation of a clinical instrument for spectral diagnosis of cutaneous malignancy.</a> Appl Opt. 49, 142-152 (2010).</li>
<li>Hennessy, R., Markey, M. K., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+one-layer+assumption+on+diffuse+reflectance+spectroscopy+of+skin%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Impact of one-layer assumption on diffuse reflectance spectroscopy of skin.</a> J Biomed Opt. 20, 27001(2015).</li>
<li>Rajaram, N., Nguyen, T. H., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lookup+table-based+inverse+model+for+determining+optical+properties+of+turbid+media%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Lookup table-based inverse model for determining optical properties of turbid media.</a> J Biomed Opt. 13, 050501(2008).</li>
<li>Nichols, B. S., Rajaram, N., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+of+a+lookup+table-based+approach+for+measuring+tissue+optical+properties+with+diffuse+optical+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Performance of a lookup table-based approach for measuring tissue optical properties with diffuse optical spectroscopy.</a> J Biomed Opt. 17, 057001(2012).</li>
<li>Greening, G. J., James, H. M., Muldoon, T. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGreening%2C+GJ+%22Optical+Phantoms%3A+Diffuse+and+Sub-diffuse+Imaging+and+Spectroscopy+Validation%22">Optical Phantoms: Diffuse and Sub-diffuse Imaging and Spectroscopy Validation</a>. , SPIE Spotlights. 1-37 (2015).</li>
<li>Karsten, A. E., Smit, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+and+verification+of+melanin+concentration+on+human+skin+type%5BTitle%5D)+AND+%22Photochem+Photobiol%22%5BJournal%5D)">Modeling and verification of melanin concentration on human skin type.</a> Photochem Photobiol. 88, 469-474 (2012).</li>
<li>Glennie, D. L., Hayward, J. E., Farrell, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+changes+in+the+hemoglobin+concentration+of+skin+with+total+diffuse+reflectance+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Modeling changes in the hemoglobin concentration of skin with total diffuse reflectance spectroscopy.</a> J Biomed Opt. 20, 035002(2015).</li>
<li>Lim, L., Nichols, B., Rajaram, N., Tunnell, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probe+pressure+effects+on+human+skin+diffuse+reflectance+and+fluorescence+spectroscopy+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Opt%22%5BJournal%5D)">Probe pressure effects on human skin diffuse reflectance and fluorescence spectroscopy measurements.</a> J Biomed Opt. 16, 011012(2011).</li>
</ol>

저자는 경쟁하는 금전적 이해관계가 없음을 선언합니다.

<html> 멀티 모달 고해상도 이미지 및 여기에보고 서브 확산 반사율 스펙트럼 섬유 다발 microendoscope 최적화 인간 또는 동물 연구 내시경 또는 휴대용 사용을 포함하여 다양한 용도 연구자에 의해 사용될 수있다. 그것은 따라서 두 개의 서로 다른 조직 깊이에서 헤모글로빈 농도, 멜라닌 농도, 조직의 산소 포화도 측정과 함께 생체 내 혀끝의 조직 마이크로 아키텍처의 시각화를위한 유연한 방법을 제공한다. 이 문서를위한 형광 조영제로 pyranine 잉크를 사용하여 고해상도 영상 시스템 및 서브 확산 반사율 이미징 시스템을 조립하기위한 프로토콜을 설명하고, 생체 내에서 인간 조직에서의 응용 프로그램을 나타내는, 광섬유 프로브에 대한 규격을 조직 시각화. 이러한 proflavine 또는 형광 같은 다른 잉크는, 대신에 적절한 승인을 pyranine 잉크를 사용할 수 있습니다. 4-7,11 &quot;&gt; 상관 프로브 기능이 설계에서 변경 될 수있...

섬유 다발 microendoscopy 기술은 일반적으로 영상 기술 또는 분광 기술들의 조합을 사용하여 생체 조직에서 분석한다. 1-3 그러한 영상 법 고해상도 형광 microendoscopy 서브 셀룰러 해상도 이미지 수 혀끝 조직 미세 구조를 소형으로 , 마이크로 시야, 같은 proflavine, 형광, 또는 pyranine 잉크 등의 국소 조영제를 사용. 1,3-11이 영상 양상이 질적으로 저와 함께 실시간으로 질병과 건강 상피 조직을 차별화 임상 성능을 약속 보여 주었다 간 관찰자 변화. 8 때때로, 연구자는 세포 핵 크기 또는 선 곳은 양적 특징을 추출하는 고해상도 형광 현미경 데이터를 사용하지만이 조직 형태를 시각화 대상으로 주로 질적 기술 남아있다. -1,3,8- 트라이 한편 10 분광 기술, 예컨대확산 반사율 분광학으로, 기능 조직의 정보를 제공하고 정량적으로 여러 장기에 암 병변을 확인하는 임상 성능을 약속 보여 주었다 대상으로한다. 2,12-15 따라서, 잠재적으로, 또한 관찰자 간 변이성을 감소 조직 마이크로 아키텍처의 실시간 시각화를 유지하고, 조직 상태의보다 완전한 분석을 제공하는 양식의 두 가지 유형을 포함하는 장치에 대한 필요성이 존재한다. 이 목표를 달성하기 위해, 복합 프로브 기반 장비가 단일 광섬유 프로브 두 가지 양상 결합한 구성 하였다. 고해상도 형광 microendoscopy 및 서브 확산 반사율 스펙트럼을 정점 정성 고해상도의 화상 (11)이 방법의 공동 레지스터 지역 헤모글로빈 농도를 포함하는 두 개의 별개의 조직 깊이에서 양적 스펙트럼 정보 (기능성)와 조직 형태 (구조적 특성) ([HB는), 멜라닌 농도 ([멜), 및 산소 포화도 (SAO 2). 11,12,16이 특정 하위 확산 반사율 스펙트럼 양상이 제공하는 두 개의 고유 한 조직의 깊이를 샘플링하기 위해 두 개의 소스 검출기 분리 (SDS에)를 사용 기저막 및 기본 조직 기질 아래로 샘플링하여 조직의 건강에 대한 포괄적 인 그림. (11) 파이버 프로브는 약 50,000 4.5 ㎛의 직경의 광섬유 요소, 1.1 mm의 클래드 직경 1.2 mm의 전체 코팅 직경 중앙 1mm 직경 화상 섬유로 구성된다. 이미지 섬유는 220 ㎛, 클래딩 직경이 오 200 μm의 직경 섬유로 둘러싸여 있습니다. 각각 200 ㎛의 다중 모드 광섬유는 거리 화상 광섬유의 중심으로부터 864 ㎛의 중심 간 거리에 위치된다. 200 μm의 멀티 모드 섬유를 각각 25 ° 떨어져있다. &#39;소스&#39;섬유와 왼쪽 200 μm의 멀티 모드 광섬유 및 추가 번째를 사용하여은 &quot;컬렉션&quot;섬유로 200 μm의 멀티 모드 섬유를 REE,이 형상은 반드시 374 μm의 세 가지 중심 간 SDS에, 730 μm의, 1051 μm의 및 1323 μm의를 만듭니다. 섬유 팁은 섬유 상수 사이의 거리를 유지하는 원통형 금속 케이스에 동봉되어 있습니다. 통형 케이싱의 직경은 3mm이다. 광섬유 프로브 (광섬유 프로브 팁을 향해) 말단부 2 피트이다. 프로브는 4피트의 전체 길이에 대해, 추가로 2 피트이다 (계측)을 향해 기단에서 여섯 각 개개의 섬유로 분리한다. (1)는 광섬유 프로브의 표현을 나타낸다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/54564/54564fig1.jpg" /> 그림 1 :. 광섬유 프로브 설계 광섬유 프로브는 하나의 1mm 직경의 이미지 섬유 사 (200) μm의 멀티 모드 섬유로 구성되어 있습니다. 이그림의 표시를 나타낸다 (a) 금속 단부는 SDS의 374, 730를 수득 프로브 팁에서의 섬유의 형상을 제한 캡과 최 좌측 200 μm의 다중 모드 광섬유에 대하여 (눈금 막대 ≈ 1mm)로 1,051 ㎛의, (b) 섬유는 섬유 코어 광섬유 클래딩 및 섬유 피막 (스케일 바 ≈ 1mm), (c)의 섬유가 보호 아미드 외판 (눈금 막대 ≈ 1mm)을 보여주는 금속 캡 내에 제한되고, (d ) 금속 손잡이 모든 섬유를 포함하는 하나의 블랙 케이블 (눈금 막대 ≈ 4mm) 및 (e) 상기 프로브 (눈금 막대 ≈ 4mm의 원위 팁의 화상)와 프로브의 최종 말단 팁. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54564/54564fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 이 복합 장비 및 관련 TECHNI다른 결합 구조 / 기능 기술이 서로 다른 양식을 결합하여 존재하지만 가야는 단일 프로브 내에서 이러한 양식의 첫 번째 조합입니다. 예를 들어, 하이퍼 스펙트 럴 영상은 몇 가지 이름을 조직 단백질 발현 분석, (19)와 빛 간섭 단층 촬영 (OCT를) 결합 개발 된 정량적 인 헤모글로빈과 멜라닌 속성, 17, 18 및 다른 기술과 넓은 필드 영상을 결합한 제품입니다. 구강에서의 사용을위한 휴대용 프로브 하부 위장관 식도 또는 내시경 사용을 포함하여 다양한 목적에 최적화 될 수있는 일반적인 광섬유 프로브를 사용하여 컴팩트하고 쉬운 구현 계측 설정이 문서 보고서 외부 피부 배치. 11,20 이 기기의 하드웨어는 확산 반사 스펙트럼을 획득 한 후 결과 있습니다 volum를 추출하는 사용자 정의 데이터 수집 및 후 처리 코드가 모두 필요합니다[혈색소], [멜], 및 상 2를 포함하는 전자 평균 조직 생리 학적 매개 변수를 설정합니다. 사용자 정의 데이터 취득 코드 (고해상도 형광 현미경) 카메라로부터의 동시 획득 및 (확산 반사율 스펙트럼의 경우) 분광계 있도록 지어졌다. 드라이버들은 다양한 프로그래밍 언어와의 통합을 허용하는 제조 업체의 웹 사이트에서 사용할 수 있습니다. 사용자 지정 후 처리 코드는 생체 [혈색소]와 [멜] (21)의 사전 흡수 값을 가져 다음 스펙트럼의 장착 곡선을 생성하는 이전에 개발 된 비선형 최적화 피팅 프로세스를 사용합니다. 22 장착 곡선이을 최소화하여 구축 자체 원료 스펙트럼 사이 χ 2 값 피팅 곡선 및 낮은 χ 2 값. 22 코드로 조직 생체 변수 ([헤모글로빈], [멜, 상투 2)을 결정하는 단계를 포함하도록 수정 될 수있다이러한 여기에 사용되는 외인성 pyranine 잉크로 다른 발색단에서 흡수, 그래서 그 대상 생리 학적 매개 변수는 영향을받지 않습니다. 이러한 [헤모글로빈], [멜, 상투이 같은 조직 상태의 생리 지표는 치료 종양 반응보고 또는 로컬 혈관 형성 및 혈관 신생의 지표로서 사용될 수있다. 14,23을 고해상도 형광 microendoscopy 양상 포함 가이드 프로브 배치를 돕고 상피 조직의 구조 및 기능 사이의 관계의 더욱 완전한 그림으로 연구자를 제공한다. 이 기사, 건설 및 복합 microendoscope의 응용 프로그램에 설명되어 있습니다. (11)

<table><tbody><tr><td>30mm 케이지 큐브(다이크로익 필터 마운트</td><td>Thorlabs, Inc.)</td><td>CM1-DCH</td><td></td></tr><tr><td>470 nm 이색성 미러 (빔 스플리터)</td><td>Chroma Corporation</td><td>T470lpxr</td><td></td></tr><tr><td>케이지 조립 막대, 1.5", 4팩</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>ER1.5-P4</td><td></td></tr><tr><td>케이지 어셈블리 로드, 3.0", 4팩</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>ER3-P4</td><td></td></tr><tr><td>케이지 어셈블리 로드, 2.0", 4팩</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>ER2-P4</td><td></td></tr><tr><td>SM1 스레드 30mm 케이지 플레이트</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>CP02</td><td></td></tr><tr><td>SM1 시리즈 스트레스 프리 고정 링</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>SM1PRR</td><td></td></tr><tr><td>SM1 렌즈 튜브, 1.00" 나사산 깊이</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>SM1L10</td><td></td></tr><tr><td>직각 키네마틱 미러 마운트</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>KCB1</td><td></td></tr><tr><td>1" UV 강화 알루미늄 미러</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>PF10-03-F01</td><td></td></tr><tr><td>Z축 변환 마운트</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>SM1Z</td><td></td></tr><tr><td>10X 올림푸스 플랜 무채색 대물렌즈</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>RMS10X</td><td></td></tr><tr><td>XY 변환 렌즈 마운트</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>CXY1</td><td></td></tr><tr><td>SMA 파이버 어댑터 플레이트(SM1 스레드</td><td>포함) Thorlabs, Inc.</td><td>SM1SMA</td><td></td></tr><tr><td>SM1 렌즈 튜브, 0.50인치 나사산 깊이</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>SM1L05</td><td></td></tr><tr><td>440/40 대역통과 필터(여기)</td><td>Chroma Corporation</td><td>ET440/40x</td><td></td></tr><tr><td>525/36 대역통과 필터(방출)</td><td>Chroma Corporation</td><td>ET525/36m</td><td></td></tr><tr><td>퀵 세트 에폭시</td><td>록타이</td>트 <td>1395391</td><td></td></tr><tr><td>455nm LED 조명 하우징 키트 - 3와트</td><td>LED 공급</td><td>ALK-LH-3W-KIT</td><td></td></tr><tr><td>1" 무채색 이중선, f = 50mm</td><td>주식회사 Thorlabs.</td><td>AC254-050-A</td><td></td></tr><tr><td>벼룩 3 USB 흑백 카메라</td><td>포인트 그레이, Inc.</td><td>FL3-U3-32S2M-CS</td><td></td></tr><tr><td>0.5" 포스트 홀더, L = 1.5"</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>PH1.5</td><td></td></tr><tr><td>0.5" 광학 포스트, L = 4.0"</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>TR4</td><td></td></tr><tr><td>마운팅 베이스, 1" x 2.3" x 3/8"</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>BA1S</td><td></td></tr><tr><td>긴 수명의 텅스텐-할로겐 광원(Vis-NIR)</td><td>Ocean Optics</td><td>HL-2000-LL</td><td></td></tr><tr><td>20X 올림푸스 플랜 오브먼트</td><td>Edmund Optics, Inc.</td><td>PLN20X</td><td></td></tr><tr><td>맞춤형 알루미늄 모터 암</td><td>N/A</td><td>맞춤형 설계 및 제작</td><td>맞춤형</td></tr><tr><td>알루미늄 모터 암 어댑터</td><td>N/A</td><td>N/</td><td>A 맞춤형 설계 및 제작</td></tr><tr><td>맞춤형 알루미늄 모터 하우징</td><td>N/A N/</td><td>A</td><td>맞춤형 설계 및 제작</td></tr><tr><td>스테퍼 모터 - 400단계/회전</td><td>SparkFun Electronics</td><td>ROB-10846</td><td>다중 공급업체</td></tr><tr><td>맞춤형 알루미늄 광섬유 스위치</td><td>N/A</td><td>N/</td><td>A 맞춤형 설계 및 제작</td></tr><tr><td>맞춤형 알루미늄 광섬유 스위치 페이스 플레이트</td><td>N/A</td> N<td>/A</td><td>맞춤형 설계 및 제작</td></tr><tr><td>Arduino Uno - R3</td><td>SparkFun Electronics</td><td>DEV-11021</td><td>여러 공급업체</td></tr><tr><td>전자 브레드보드 - 자체 접착</td><td>SparkFun Electronics</td><td>PRT-12002</td><td>여러 공급업체</td></tr><tr><td>EasyDriver - 스테퍼 모터 드라이버</td><td>Sparkfun Electronics</td><td>ROB-12779</td><td></td></tr><tr><td>12 V, 229 mA 전원 공급 장치</td><td>Phihong</td><td>PSM03A</td><td>다중 공급 업체</td></tr><tr><td>향상된 감도 USB 분광계 (Vis-NIR)</td><td>Ocean Optics</td><td>USB2000+VIS-NIR-ES</td><td></td></tr><tr><td>550 &micro; m, 0.22 NA, SMA-SMA 파이버 패치 케이블</td><td>Thorlabs, Inc.</td><td>M37L01</td><td></td></tr><tr><td>맞춤형 광섬유 프로브</td><td>무수 광섬유 이미징</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>20% 스펙트럼 확산 반사율 표준</td><td>Labsphere, Inc.</td><td>SRS-20-010</td><td></td></tr><tr><td>표준 노란색 형광펜</td><td>Sharpie</td><td>25005</td><td>여러 공급업체, 프로플라빈 또는 플루오레세인으로 대체할 수 있습니다.</td></tr></tbody></table>

멀티 모달 이미징 및 비 침습적에 대한 분광학 섬유 다발 microendoscopy 플랫폼,<em&gt; 생체</em&gt; 조직 분석

Multimodal Imaging and Spectroscopy Fiber-bundle Microendoscopy Platform for Non-invasive, In Vivo Tissue Analysis

최근 섬유 다발 microendoscopy 기술 이미징 기술 또는 분광 기술들의 조합을 사용하여 생체 내 조직의 비파괴 분석을 가능하게한다. 하나의 광학 탐침으로 이미징 분광기 기술을 결합하여 조직 상태의보다 완전한 분석을 제공 할 수있다. 이 기사에서는 두 개의 서로 다른 양식은 하나의 광학 프로브로, 고해상도 형광 microendoscopy 이미징 및 확산 반사율 분광학을 결합됩니다. 고해상도 형광 microendoscopy 촬상 주로 질적 기술되지만, 종양 및 비 종양 조직 간의 효율적인 실시간 분화를 보여 주었다, 정점 조직 미세 구조를 시각화하기 위해 사용되는 기술이며. 확산 반사율 스펙트럼은 로컬 헤모글로빈 농도 멜라닌 농도, 산소 포화도를 포함한 조직 생리 학적 파라미터를 추출 할 수있는 기술이다. 이 글은 사양 r에 대해 설명계측을 구축하고 생체 인간의 피부에 기술을 보여줍니다하는 방법, 광섬유 프로브를 구성하는 equired. 이 작품은 조직 마이크로 아키텍처, 특히 혀끝의 피부 각질 세포가, 그와 관련된 생리 학적 매개 변수와 함께 공동 등록 할 수 있습니다 것으로 나타났습니다. 여기에 제시된 수단 및 섬유 다발 프로브 장기 다양한 시스템에서 사용하기위한 핸드 헬드 또는 내시경 호환 장치 중 하나로 최적화 될 수있다. 추가의 임상 연구는 상이한 상피 질환 상태에 대한 이러한 기술의 가능성을 테스트하기 위해 필요하다.

이 프로토콜에 따라, 연구자는 뷰의 전체 필드 (도 5)로 조직 부위의 포커스에 고해상도 이미지를 얻을 것이다. 표준 노란색 형광펜에서 pyranine 잉크로 염색하는 경우 등 proflavine 등의 염료로 염색하는 경우 각각의 세포 핵을 볼 수있는 반면, 세포의 개요는, 볼 수 있습니다. 스펙트럼 수집 후, 후 처리 소프트웨어 서브 확산 반사율 스펙트럼을 맞고 [헤모글로빈], [멜 값을 결정하기 위해 생체 내에서 헤모글로빈 농도 ([헤모글로빈]) 및 멜라닌 농도 ([멜]) (21)의 선험적 지식을 사용하여 , 조직 산소 포화도도 5에 도시 된 바와 같이 (상 2). 사후 프로세싱 소프트웨어는 다양한 생리적 범위를 사용하여 ([헤모글로빈 = 0-150 ㎎ / ㎖ [멜 = 0-30 ㎎ / ㎖, 상투 2 = 0 ~ 100...

헤모글로빈 농도, 멜라닌 농도 및 산소 포화도를 포함한 조직 생리학적 매개변수와 표재성 조직 이미지 데이터를 함께 등록할 수 있는 다중 모드 마이크로 내시경의 조립 및 사용에 대해 설명합니다. 이 기술은 조직 구조 및 관류를 평가하는 데 유용할 수 있으며 연구자의 개별 요구에 맞게 최적화할 수 있습니다.

멀티 모달 이미징 및 비 침습적에 대한 분광학 섬유 다발 Microendoscopy 플랫폼,<em&gt; 생체</em&gt; 조직 분석

Recent fiber-bundle microendoscopy techniques enable non-invasive analysis of in vivo tissue using either imaging techniques or a combination of ...

이 절차의 전반적인 목표는 고해상도 구조 정보와 정량적 스펙트럼 데이터를 결합하여 인비보(in vivo) 조직의 기능적 특성을 규명하는 것입니다. 이 방법은 치료가 조직의 미세구조 및 관류에 미치는 영향을 정량화하는 것과 같이 암 생물학 분야의 핵심 질문에 답하는 데 활용될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 단일 프로브를 사용하여 동일한 위치에서 이미지와 분광 데이터 모두를 수집할 수 있다는 점입니다.이 프로브는 기존의 내시경 기술과 호환되므로, 본 기술의 응용 가능성은 위장관암 치료까지 확장됩니다. 일반적으로 이 방법에 익숙하지 않은 사용자는 프로브 배치 시의 작은 불규칙성이 데이터 정확도에 상당한 영향을 미칠 수 있기 때문에 어려움을 겪을 수 있습니다. 저희는 고해상도 이미징 기술과 정량적 분광법을 결합하는 것의 중요성을 깨달았을 때 처음으로 이 방법의 아이디어를 얻었습니다.구성 및 보정 과정의 복잡성으로 인해 준비 단계를 익히기가 어렵기 때문에, 이 방법의 시각적 시연이 매우 중요합니다. 다중 모드 마이크로 내시경의 고해상도 형광 현미경 모달리티 조립을 시작하려면, 30 millimeter 케이지 큐브에 470 nanometer 다이크로익 미러를 장착하십시오. 케이지 큐브의 전면, 우측 및 좌측에 케이지 조립 로드를 부착하십시오.나사산이 있는 케이지 플레이트에 응력 제거 리테이닝 링을 부착하고, 리테이닝 링에 렌즈 튜브를 나사로 고정합니다. 첫 번째 케이지 플레이트와 정렬하여 렌즈 튜브에 또 다른 케이지 플레이트를 부착합니다. 다음으로, 직각 거울 마운트에 UV 강화 알루미늄 거울을 고정합니다.거울 마운트 전면에 로드 4개를 부착하고, 마운트 우측면에 로드 2개를 대각선으로 부착합니다. 케이지 큐브의 좌측면에 렌즈 튜브 어셈블리를 밀어 넣습니다. 거울 마운트 어셈블리의 우측면을 렌즈 튜브 어셈블리에 연결합니다.Z축 이동 마운트를 어셈블리의 오른쪽에 밀어 넣습니다. 10x 색수차 보정 대물렌즈를 이동 마운트에 부착합니다. 다음으로, XY축 이동 렌즈 마운트에 파이버 어댑터 플레이트를 고정합니다.대물렌즈 앞의 어셈블리에 마운트를 밀어 넣습니다. 고정 링을 사용하여 적절한 여기 필터와 방출 필터를 렌즈 튜브에 고정합니다. 여기 필터 렌즈 튜브를 케이지 큐브 전면에 나사로 조여 고정합니다.그리고 방출 필터 렌즈 튜브를 직각 거울 마운트 앞부분에 끼웁니다. 에폭시를 사용하여 455 nanometer LED를 들

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Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

그들의 모국어 microenvironment에서 진화 많은 생물 학적 및 임상 상황에서는 그것은 세포 프로세스를 연구에 유리합니다. 여기 우리는 세포 배양, 동물 실험 및 임상 환자 연구에 실시간 영상을 제공할 수있는 저비 용의 광섬유 현미경의 조립 및 사용에 대해 설명합니다.

고해상도 광섬유 Microendoscopy에 대한 현장에서 세포 이미징

작은 동물 이미징 기술은 직렬 진단 시험 및 생체 내에서 치료 적 개입을 허용한다. 최근, 응용 프로그램의 범위가 크게 확대하고 현재 대장 종양 발생의 평가, 상처 치유 및 염증의 모니터링이 포함되어 있습니다. 이 프로토콜은 쥐 내시경 검사의 이러한 다양한 응용 가능성을 보여줍니다.

에 대한 쥐의 내시경 생체 발암 및 소장의 평가의 멀티 모달 이미징 상처 치유 및 염증

이 프로토콜은 적극적으로 수축심장 trabecula ex vivo에서sarcomere, 칼슘 및 거시적 기하학적 기하학적 데이터의 컬렉션을 제공합니다. 이러한 동시 측정은 세 가지 이미징 양식의 통합에 의해 가능하게됩니다.

동시 브라이트필드, 형광, 및 수축 심장 Trabeculae Ex Vivo의 광학 일관성 지형 이미징

자극된 라만 산란(SRS) 현미경은 특정 화학 결합의 고유 진동을 기반으로 생체 분자의 라벨 없는 이미징을 가능하게 합니다. 이 프로토콜에서, 통합 SRS 및 이광자 형광 현미경의 도구 셋업은 살아있는 마우스의 척수에서 세포 구조를 시각화하기 위해 기술된다.

생체 내 결합 된 이광자 형광 및 자극 된 라만 산란 현미경을 사용한 생물학적 조직 이미징

자극된 라만 산란(SRS) 현미경은 강력하고 비파괴적이며 라벨이 없는 이미징 기술입니다. 한 가지 새로운 응용 분야는 자극 라만 조직학이며, 여기서 단백질과 지질 라만 전이에서 두 가지 컬러 SRS 이미징이 의사 헤마톡실린 및 에오신 이미지를 생성하는 데 사용됩니다. 여기에서는 조직 진단을 위한 실시간 이색 SRS 이미징을 위한 프로토콜을 시연합니다.

조직 진단을 위한 마우스 뇌의 실시간 두 가지 색상 자극 라만 산란 영상

이 기사에서는 스펙트럼 초점 모듈과 이중 출력 펄스 레이저의 통합을 제시하여 금 나노 입자와 암세포의 신속한 초분광 이미징을 가능하게 합니다. 이 작업은 표준 레이저 스캐닝 현미경에서 다중 모드 비선형 광학 기술의 세부 사항을 시연하는 것을 목표로 합니다.

다중 모드 비선형 광학 현미경을 사용한 나노 입자의 세포 흡수의 생체 분자 이미징

이 연구는 비선형 광학 분광법 및 질량 분광 이미징을 사용하여 연조직 내 약물의 상관 이미징 방법을 제시합니다. 고해상도 피부 이미징과 민감한 약물 검출을 결합하면 피부 내 약물 분포를 연구할 수 있는 유용한 접근 방식을 얻을 수 있으며, 이는 우수한 국소 제품 개발에 매우 중요합니다.

Correlative Optical Spectroscopy 및 Mass Spectrometry Imaging methodology를 통해 연조직 절편에서의 약물 분포를 시각화합니다.

label-free 광학 이미징 방식을 결합한 멀티모달 플랫폼을 활용하여 세포 역학 및 신진대사를 시각화하고 정량화하기 위한 프로토콜을 개발했습니다. 다광자 형광, 2차 고조파 생성 및 유도 라만 산란 현미경을 통한 이미징을 통해 세포 및 분자 환경에 대한 전체적인 개요를 생성할 수 있습니다.

세포 대사 연구를 위한 멀티모달 광학 이미징 플랫폼

IBEX(Spectral Iterative Bleaching Extends Multiplexity)는 헤파린 차단을 추가하여 비특이적 결합을 최소화하고 스펙트럼 검출과 전산 혼합 해제를 활용하여 자가형광을 억제함으로써 기본 IBEX 기술을 기반으로 합니다. 이 접근 방식은 배경 소스를 줄이면서 이미지 획득을 가속화하여 강력한 다라운드, 고파라미터 공간 단백질체 분석을 가능하게 합니다.

비특이적 조직 형광을 최소화하기 위해 스펙트럼 공초점 현미경을 사용한 하이플렉스 이미징

우리는 광학 다층 간섭 단층촬영(OMLIT)이라는 새로운 영상 기술을 도입했는데, 이는 뇌 표본의 모든 세포를 중간 규모에서 편향 없이 촬영할 수 있게 하며, 동일한 샘플에 대한 테이프 기반 직렬 주사 전자현미경의 영상 워크플로우에 원활하게 통합할 수 있게 합니다.

중간경적 전세포 뇌 지도화를 위한 주사 전자현미경 호환 광학 영상 방법

학습하세요 생체 조직의 고해상도 형광 이미징과 확산 반사 분광법을 결합한 다중 모달 마이크로엔도스코피 기술을 통해 구조적 및 기능적 분석을 동시에 수행하는 방법을. 이 기술은 암 생물학 연구에서 조직 미세구조와 생리학적 매개변수를 정량적으로 평가하는 데 활용됩니다.

멀티 모달 이미징 및 비 침습적에 대한 분광학 섬유 다발 Microendoscopy 플랫폼,

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