FT-IR is een nieuwe modaliteit voor labelvrije biochemische beeldvorming van weefselsecties, met potentieel een belangrijke rol bij het verbeteren van de huidige standaard van diagnose pathologie. De huidige gouden standaard voor pathologie vereist weefsel biopsie, gefixeerd in formaline, ingebed in paraffine, in secties verdeeld meerdere malen, en gekleurd met meerdere vlekken. Een getrainde patholoog moet de weefselstructuur en cellulaire morfologie subjectief visueel beoordelen om een diagnose te bepalen. Hier laten we zien hoe infraroodbeelden hoge resolutie verzamelen van hetzelfde type profielen en bespreekt sommige van de computationele benaderingen chemische verschillen tussen celtypes en ziektetoestanden onderzoeken.
De kritische stappen in dit protocol zijn dat de weefsels zorgvuldig gericht en dat het systeem goed gekalibreerd zeer hoge kwaliteit spectroscopische gegevens. De zorg bij het opzetten van het systeem is bijzonder criti cal bij het werken met een hoge vergrotingsfactor doelstellingen. Om te helpen bij het oplossen van problemen, de volgende lijst bevat enkele van de mogelijke problemen;
Probleem: Lage IR intensiteit wanneer beeldvorming in reflectie. Oplossing: Controleer de IR-slide richting als het reflecterende coating kunnen worden op de verkeerde kant van de dia.
Probleem: Laag signaal / rood waarschuwingsbord in Lancer Controle. Oplossing: Cool detectoren met LN2. Vloeibare stikstof is nodig voor de FPA detectoren en vereist periodiek worden bijgevuld.
Probleem: Velocity fout / beweging fouten. Oplossing: Reset spectrometer en trillingen te verminderen. Vibrations zal de bewegende spiegel in de interferometer te worden verstoord.
Probleem: Waterdamp pieken in de gegevens. Oplossing: Verhoog purge op het systeem en het monster te beschermen tegen lucht.
Probleem: Ongeldige centerburst. Oplossing: Vind centerburst opnieuw.
e_content "> Probleem:. lage flux verschil in transmissie, hoewel gericht. Oplossing: Stel bottom condensor Dit ontstaat als IR licht niet gericht wordt naar een punt op het monster.
In dit artikel hebben we ons gericht op hoe je high definition IR beelden van weefsels te verwerven in beide transmissie of transflectance modus. De aard van FT-IR imaging, is dat er meerdere wijzigingen die kunnen worden aangebracht in de data-acquisitie, zoals type substraat, fixatie techniek monsterdikte, spectrale resolutie, interferometer mirror snelheid etc. Het effect van deze parameters heeft onlangs 4,5,17,51 besproken in uitgebreide detail.
Er zijn een aantal wijzigingen kunnen worden aangebracht in het afbeeldingssysteem inclusief beeldvorming in de ATR mode 10,24,26 en met nanoschaal thermische benaderingen 52,53 zodat voor hoge resolutie IR imaging. De belangrijkste beperking met hoge resolutie IR-beeldvorming is dat de tissues moet zorgvuldig worden voorbereid en dun genoeg om door IR (typisch 4 urn dik) te passen. Bovendien transmissie en reflectie FT-IR imaging vereist de monsters droog te wijten aan de absorptie van IR water. Echter, FT-IR imaging heeft belangrijke voordelen boven andere technieken, omdat het kan zeer snel beeld grote stukken weefsel terwijl afleiden rijke en gedetailleerde biochemische informatie. Andere soortgelijke technieken die biochemische informatie af te leiden in een label-free mode bevatten Raman spectroscopie, maar de tijd van data-acquisitie is veel langzamer om beelden te verwerven. Nieuwe Raman beeldvorming benaderingen zijn in opkomst, waaronder gestimuleerde Raman scattering (SRS) en Coherent Antistokes Raman scattering (CARS); zij hebben echter toegang te beperkte spectrale bereik of enkele frequentie beeldvorming.
De vooruitgang in de snelheid van data-acquisitie, ruimtelijke resolutie, en de beschikbaarheid van computationele benaderingen zijn van enorme waarde geweest in het maken van FT-IR IMAGing een meer haalbare aanpak voor de vertaling als een nieuwe imaging tool in de pathologie. De recente ontwikkelingen in de ruimtelijke resolutie zijn vooral van belang voor weefselpathologie geweest als gevolg van de belangrijkste celtypen niet zijnde oplosbaar met behulp van conventionele FT-IR imaging systemen. Het recente document door Reddy et al. liet zien hoe een ideaal systeem om de optimale ruimtelijke resolutie van een FT-IR-imaging-systeem 5 verkrijgen modelleren. De nierweefsel voorbeeld in dit document toont het belang van een hogere ruimtelijke resolutie om biochemische informatie uit glomerulaire structuren (Figuur 3 en Figuur 5) extract. In de toekomst, nieuwe ontwikkelingen in Quantum Cascade Lasers als zeer helder IR lichtbronnen 54-57, 3D spectral imaging 58, en doorbraken op het gebied van nano-IR technologieën 52,53,59,60 houden spannende nieuwe mogelijkheden van het onderzoek dat kan hebben enorme gevolgen voor de toekomst van weefsel beeldvorming.
We hebben voorgesteld toepassingsvoorbeelden in lever- en nierziekte waar er een behoefte aan aanvullende biochemische informatie die van diagnostische waarde zijn. De Spectral Pathologie Laboratorium in de afdeling Pathologie aan de Universiteit van Illinois in Chicago is gericht op de vertaling van IR-imaging technologieën ter verbetering van diagnose van de ziekte en een betere voorspelling van de prognose van de patiënt. FT-IR beeldvorming kan overwinnen van een aantal van de huidige beperkingen in de pathologie praktijk waar kwantitatieve en objectieve informatie nodig is. In het bijzonder wordt de toekomstige werkzaamheden gericht op het identificeren van gebieden in de huidige pathologie praktijk waar de huidige technieken geen adequate diagnostische gevoeligheid bieden of bieden beperkte informatie. Een duidelijke behoefte bestaat in het verbeteren van de huidige praktijk van de pathologie en richting geven van meer informatie aan de patholoog over ziektestatus van de patiënt kan worden verwezenlijkt kan worden met behulp van high-definition FT-IR imaging.