Agarose gebaseerde weefsel nabootsen van optische Phantoms voor Diffuse reflectie spectroscopie

Deze raket kan helpen bij het aanpakken van belangrijke kwesties op het gebied van biomedische optica, zoals de ontwikkeling van optische raketten op basis van diffuus reflectorspectroscopie. Het grote voordeel van deze techniek is dat diffuus reflectorspectro helpt levende, biologische weefsels die onzichtbaar zijn voor de nabij-infrarode straalregio van de hersenen, kunnen worden weergegeven met behulp van gemakkelijk verkrijgbare materialen. De creatie van monolaaggelfantomen vereist het gebruik van mallen.

De epidermefantoommal bestaat uit een acrylplaat van één millimeter dik, uitgesneden in een U-vorm. Er is ook een tot millimeter dikke acrylplaat die de eerste plaat bedekt. Deze plaat vormt een zijde van de mal.

Een tweede plaat van twee millimeter dik vormt de andere zijde van de mal. Met de componenten op hun plaats, bevestig ze met vijf klemmen. Bouw de dermale fantoommal op vergelijkbare wijze met een U-vormige acrylplaat van vijf millimeter dik tussen twee platen van twee millimeter dik.

Bevestig deze stukken met klemmen. Het produceren van het basismateriaal vereist zoutoplossing en Agarose-poeder. Doe 500 milliliter zoutoplossing in een pot.

Roer vervolgens terwijl je langzaam vijf gram agarose toevoegt. Voeg een thermometer toe en plaats de pot op een hotplate met een instelling van 1000 watt gedurende vijf minuten. Zodra het mengsel kookt, zet het vuur laag gedurende drie minuten.

Wacht tot het mengsel afgekoeld is tot een temperatuur van ongeveer 70 graden Celsius voordat je het in een container giet. Houd het in een bad met constante temperatuur van 60 graden Celsius gedurende 30 minuten. De melanine in de epidermis wordt nagebootst door een koffieoplossing in de epidermefantoom.

Maak dit door vier milliliter gezette koffie en 16 milliliter zoutoplossing te mengen in een glazen fles. Doe vervolgens vijf milliliter lipidemulsie in een doorzichtige plastic beker en voeg 10 milliliter van de koffieoplossing toe. Roer het mengsel terwijl je 35 milliliter van het basismateriaal toevoegt.

Maak de epidermefantoommal klaar en zuig het mengsel op in een spuit. Injecteer het mengsel langzaam in de mal terwijl je blaasvorming vermijdt. Deze gevulde mal is klaar om af te koelen om het gel te maken.

Neem het mee om gedurende 20 minuten te koelen op vijf graden Celsius. Wanneer het koelen voorbij is, verwijder de klemmen van de mal. Schuif een van de acrylstukken naar buiten om het te verwijderen.

Neem de 1 millimeter dikke gestolde gelfantoom uit de mal. Gebruik een chirurgisch scalpel om de fantoom op de gewenste maat te snijden. Plaats en houd vervolgens de gelfantoom tussen twee glazen platen.

Begin met vijf milliliter lipidemulsie in een doorzichtige plastic beker. Voeg voor zuurstofrijk bloed heel paardenbloed toe. Roer vervolgens het mengsel terwijl je basismateriaal toevoegt.

Maak de dermefantoommal klaar en zuig het mengsel op in een spuit. Injecteer het mengsel langzaam in de mal en vermijd het vormen van bellen. Hier is de mal nadat deze gevuld is en klaar is voor afkoeling.

Neem de mal mee om gedurende 20 minuten te koelen op vijf graden Celsius. Haal de mal na afkoeling en verwijder de klemmen en één buitenste acrylstuk. Neem de blootgestelde gestolde gelfantoom van vijf millimeter dik uit de mal.

Gebruik een chirurgisch scalpel om het op de gewenste maat te snijden. Plaats en houd de fantoom tussen twee glazen platen. Voor de zuurstofvrije fantoom, begin met een zuurstofrijke bloedfantoom.

Gebruik een spuit om natriumdithionietoplossing op de fantoom te druppelen om het bloed te zuurstofvrij te maken. Plaats en houd de fantoom tussen twee glazen platen om te voorkomen dat het uitdroogt. Verkrijg een epiderme- en een dermale fantoom.

Druppel 0,1 milliliter zoutoplossing op de dermale fantoom om optisch koppelen te bevorderen. Plaats vervolgens de epidermefantoom bovenop de dermale fantoom en zoutoplossing. Strijk over het oppervlak om luchtbellen tussen de lagen te verdrijven.

Bouw de tweeduchtige fantoom tussen twee glazen platen om uitdroging te voorkomen. Stel het apparaat in om de reflectiespectra te meten. Sleutel tot de metingen is een integrerende bol die aan één kant een monsterhouder heeft.

Aan de andere kant bevinden zich een lichtval en een entreepoort voor het invallende licht. Een spectrometer verzamelt licht met een optische vezel vanuit de detectorpoort van de bol. Dit schema geeft een overzicht van de opstelling.

Merk op dat de ongebruikte poorten zijn afgestopt om te voorkomen dat licht de bol binnendringt. De lichtbron is een 150 watt halogeenlamp met een lichtgeleider die een achromatisch objectief gebruikt om het licht op het monster te richten. Zet de halogeenlamp aan.

Terwijl het opwarmt, ga naar de monsterpoort van de integrerende bol. Plaats daar een standaard witte diffuser op de monsterhouder en bereid je voor op een meting. Pas de spectrometer-integratietijd aan en sla een referentiespectrum op.

Neem een van de fantomen naar de monsterhouder. Plaats de fantoom, nog steeds tussen twee glazen platen, op de monsterpoort en bereid je voor op een andere meting. Meet een doorgelaten spectrum en sla de gegevens op in een bestand.

Om transmissiespectra te meten, pas de opstelling aan zodat deze overeenkomt met dit schema. Merk op dat het licht nu door het monster in de monsterpoort de integrerende bol binnenkomt. De andere poorten zijn afgestopt.

Dit is de integrerende bol klaar voor het meten van transmissiespectra. Voor een meting plaats je een fantoom, tussen twee glazen platen, in de monsterhouder. Voer de meting uit en sla de gegevens op.

Deze spectra zijn van een tweeduchtige fantoom met zuurstofrijk bloed in de dermale laag met een concentratie van 3%. De spectra zijn voor monsters met twee verschillende koffieoplossingconcentraties in de epiderme laag. De diffuse reflectie neemt af met toenem