세포 대사 연구를 위한 멀티모달 광학 이미징 플랫폼

우리의 연구에는 다중 모드 현미경을 활용하여 여러 병리학에서 분자 및 대사 차이를 측정하고 공간적 이질성을 시각화하는 것이 포함됩니다. 광학 이미징에 대한 다중 모드 접근 방식을 통해 다양한 관점에서 병태생리학적 변화를 식별할 수 있습니다. 광학 현미경에 대한 다중 모드 접근 방식은 특히 마이크로 내시경의 개발로 임상 이미징의 길을 연 임상 환경에서 응용 분야를 지속적으로 확장하고 있습니다.

현재 실험적 과제는 모든 하드웨어를 서로 통합하는 복잡성에 있으며, 이는 우리가 맞춤형 현미경 시스템을 사용하는 이유 중 하나입니다. 당사의 멀티모달 광학 이미징 플랫폼을 사용함으로써, 당사는 다양한 유방암 아형의 분류와 초파리 및 마우스 뇌의 지질 대사 분석을 포함하여 무표지 생체 직교 질환 연구에서 상당한 진전을 이루었습니다. 무표지 멀티모달 광학 이미징을 사용하여 신진대사, 형태 및 분자 구성을 동시에 시각화할 수 있으며, 이는 질병과 노화 과정을 조사하기 위한 강력한 도구입니다.

시작하려면 레이저를 예열하고 약 15-20분 동안 기다립니다. 컨트롤 박스의 전원을 켠 다음 터치 패널 컨트롤러, 메인 레이저 리모컨용 AC 어댑터, 보조 레이저 리모컨용 AC 어댑터의 전원을 켠 다음 실리콘 포토 다이오드 감지기와 락인앰플리파이어의 전원을 켭니다. 780나노미터에서 990나노미터까지 조정 가능한 펌프 빔, 5-6피코초의 펄스 폭과 80메가헤르츠의 반복률로 레이저 시스템을 설정합니다.

스톡스 레이저 빔은 1031나노미터의 고정 파장을 가져야 하며, 6피코초 펄스와 80메가헤르츠의 반복률을 가져야 합니다. 펌프와 스토크스 빔이 모두 저전력이고 정렬 플레이트에서 볼 수 있도록 최소 20밀리와트인지 확인하십시오. 높은 개구수 오일 콘덴서에 오일을 바르십시오.

현미경 슬라이드를 오일 콘덴서에 장착하고 25X 물 대물렌즈의 현미경 슬라이드에 큰 물방울을 놓습니다. Z 스테이지를 조정하여 생물학적 샘플의 밝은 명시야 이미지가 25X 물 대물렌즈 아래에서 보일 때까지 초점을 조정합니다. 광표백을 방지하기 위해 올바른 순서로 이미징 프로세스를 시작하십시오.

MPF와 SHG 사이를 빠르게 전환하려면 펌프 빔에서 고정 스토크스 빔으로 전환하십시오. 이미지 해상도를 512 x 512 픽셀로 선택합니다. MPF 및 SHG에 대해 드웰 시간을 픽셀당 8마이크로초로 설정하고 평균 프레임은 3 이상으로 설정합니다.

SRS 모달리티에 대해 픽셀당 40마이크로초를 사용하고 평균 프레임은 2입니다. MPF로 자가형광을 획득하려면 스톡스 레이저 빔을 끕니다. 펌프 레이저를 800나노미터로 조정하여 NADH와 flavin을 여기시킵니다.

SHG를 사용하여 콜라겐 섬유 신호를 획득합니다. 펌프 레이저 빔을 끄고 500밀리와트의 출력에서만 스톡스 레이저 빔을 사용하십시오. SRS를 사용하여 단백질과 지질의 공간 분포를 구합니다.

두 레이저 빔을 모두 켜진 상태로 유지하고 각 분자의 특정 진동 모드와 일치하도록 레이저 빔 주파수를 조정합니다. SRS 하이퍼 스펙트럼 이미지 데이터 세트를 획득하려면 제품군 모드를 선택하고 파장 범위를 781.3나노미터에서 806.5나노미터로 설정합니다. 스택 번호를 60 이상으로 선택하고 하이퍼 스펙트럼 이미지 스택을 캡처합니다.

동일한 관심 영역의 모든 이미지를 동일한 폴더에 저장하고 이미지 형식이 Olympus OIR 파일인지 확인합니다. 자가형광 및 SRS 이미징은 인간의 폐 조직에서 대사 및 구조 정보를 성공적으로 캡처했습니다. 광학 산화 환원 비율과 지질 불포화 비율의 비율계량 분석은 인간 폐 조직의 대사 활성 및 분자 구성의 공간 분포를 제공했습니다.

건강한 조직과 종양 조직 간의 산화 스트레스와 지질 불포화를 정량적으로 비교하면 대사 상태의 차이를 알 수 있습니다.