Name: Frequência mistura Scanner Detecção magnética for Imaging Partículas Magnéticas em amostras Planar (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-09T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 1 s
Description: Aprenda a usar varreduras bidimensionais de detecção magnética mista para analisar amostras biológicas finas contendo nanopartículas magnéticas. Esta técnica permite imagens 2D não invasivas em bioquímica e diagnóstico médico.

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Este trabalho foi apoiado pelo programa D de MSIP / IITP, República da Coreia (Grant No: B0132-15-1001, desenvolvimento da próxima Imaging System) ICT R &amp;.

1. Projeto de Medição Cabeça Planar FMMD <ol><li> Escolha um esquema de bobina para a cabeça de medição. Seleccionar uma configuração de acordo com a Figura 1, que consiste em duas bobinas de captação de cima e duas abaixo da amostra num (-, +, +, -) sequência, com a amostra sentado no centro, entre as duas bobinas (+). O sinal indica a direcção de enrolamento, isto é, (+) para a direita e (-) para a esquerda. Assim, a sensibilidade das bobinas de captação se torna quase homogénea em toda a espessura da amostra. <ol><li> Coloque as bobinas de excitação de tal modo que o sinal induzido directamente nas bobinas de captação anula, a fim de evitar a saturação do pré-amplificador e alcançar a máxima sensibilidade para a amostra. Outras configurações que cumprem essas regras de projeto básico pode ser concebido. </li></ol></li><li> Especificar a espessura máxima da amostra. Aqui, use 2 mm. <ol><li> Escolha do diâmetro e comprimento das bobinas de captação semelhante à amostra máxima thickness. Aqui, foi escolhido um diâmetro interno de 2 mm, o que proporciona um diâmetro médio de 3,7 mm para a altura do enrolamento de 1,7 mm. A largura da bobina é de 4 mm. </li><li> Escolha o diâmetro do fio e o número de enrolamentos das bobinas de captação tais que a impedância total de todas as bobinas de captação de aproximadamente corresponde a impedância de entrada do pré-amplificador. Esta condição impõe restrições à frequência de detecção. No caso de um amplificador operacional com uma impedância de entrada óptima de 1100 Ω, todas as quatro bobinas de captação tem 600 espiras de 0,08 mm de diâmetro. fio de cobre esmaltado, dando origem a uma resistência óhmica série total de 95,3 Ω e uma indutância total de 1,9 mH, o que dá 919 Ω impedância. </li></ol></li><li> Preparar as bobinas de excitação de alta frequência 17, de tal modo que o campo magnético no local do exemplo idealmente eleva-se a cerca de 0,5 mt. Por exemplo, se o raio interno da serpentina é de 3,8 mm e a largura é de 8,5 mm, de vento 476 enrolamentos de 0,1 mm de diâmetro w<html> ira. Aqui, um campo de 0,4 mT foi alcançado ao f 1 = 76.550 Hz. </li><li> Preparar as bobinas de excitação de baixa frequência 17 de tal modo que o campo magnético no local do amostra é de cerca de 5 mT. Por exemplo, se o raio interno da serpentina é de 5 mm e a largura é de 8,5 mm, de vento 2.000 espiras de fio de diâmetro 0,12 milímetros. A configuração rendeu 5 milhões de toneladas em f 2 = 61 Hz. </li></ol><img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/53869/53869fig1.jpg" /> Figura 1. Desenho esquemático do p-FMMD set-up. Duas cabeças de medição estão electronicamente ligados um ao outro. A amostra é colocada no espaço entre as cabeças. bobinas de detecção (+) medir o sinal da amostra, bobinas de detecção contra-ferida (-) servem de referência para cancelar o campo direto dos Bobinas de excitação de alta frequência. Amp - pré-amplificador, x - mixer, LPF - filtro passa-baixa, DAQ - aquisição de dados.target = &quot;_ blank&quot;&gt; Clique aqui para ver uma versão maior desta figura. 2. Construa o Chefe de Medição <ol><li> Construir a p-FMMD de tal modo que dois conjuntos de bobinas de excitação e de detecção estão ligados acima e abaixo da amostra. Cada conjunto de bobinas é composto por uma bobina de baixa frequência motorista, uma bobina de excitação de alta frequência, e uma bobina de detecção diferencial que compreende duas bobinas opostas ferida recolhida na configuração gradiómetro axial. <ol><li> Permitir para um ajuste de, pelo menos, uma bobina de excitação em relação à bobina de detecção diferencial, a fim de ser capaz de equilibrar a indução directa da excitação de alta frequência para a bobina de detecção. Por exemplo, montar a bobina de excitação em um segmento que permite o movimento relativo da bobina de excitação em relação ao enrolamento de detecção. Um diagrama esquemático do p-FMMD é mostrado na Figura 1. A Figura 2 representa um desenho técnico e uma fotografia da configuração. Detalhadoparâmetros das bobinas são apresentados na Tabela 1. </li></ol></li><li> Montar os conjuntos de bobinas acima e abaixo da amostra sobre um suporte rígido, com orientação coaxial, ver Figuras 1 e 2. Certifique-se de que os dois conjuntos de bobinas não vibram uma em relação à outra. </li><li> Ajustar o equilíbrio de alta frequência da cabeça de medição através da aplicação da corrente de excitação de alta frequência para o respectivo conjunto de bobina de excitação, variando-se a posição relativa entre eles, e simultaneamente medir o sinal detectado a esta frequência no conjunto de bobina de detecção, usando equipamento tal como um osciloscópio ou um amplificador lock-in. <ol><li> Ajustar a tensão induzida directamente como partir de alguns milivolts, ou seja, a supressão de mais de 1000 vezes de indução directa. Determinar o limite de ajuste, observando a mudança de fase entre a corrente de excitação e a tensão detectada. No mínimo, a tensão induzida é de 90 ° de fase deslocada como comparard à indução direta. </li></ol></li></ol><img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53869/53869fig2.jpg" /> Figura 2. Desenho Técnico e foto de cabeça p-FMMD. As seções transversais ao longo de um plano vertical (canto superior esquerdo) e um plano horizontal (canto inferior esquerdo) são mostrados, bem como uma fotografia da cabeça de medição aberto antes de enrolamento de bobina. 1 - Suporte de alumínio, 2 - bobina antiga para bobinas de detecção, 3 - rosca bobina antiga para Bobinas de excitação que pode ser movido para cima / baixo pela rotação, 4 - placas de suporte da amostra, 5 - tampas de alumínio, 6 - amostra apoio rolha, 7 - batente na direção x, 8 - rolha na direção y. 6-8 são removidos para a digitalização. O tamanho da cabeça p-FMMD é de 77 mm × 68 mm × 29 mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53869/53869fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> 3. Configure Eletrônica Medição <ol><li> Configurar o exciseção tação, constituído pelos dois osciladores e amplificadores de potência, tanto para baixo bobina de condução frequência e bobina de excitação de alta frequência. <ol><li> Configurar a baixa seção de motorista frequência, compreendendo um oscilador e um amplificador de potência para a baixa frequência f 2. Calcula-se a potência do amplificador de tal modo que proporciona a corrente necessária para produzir o campo de cerca de 5 milhões de toneladas na bobina de condução. Aqui, usar um chip Direct Digital Synthesis (DDS) como oscilador programável. Empregar um buffer de alta velocidade, amplificador de potência. </li><li> Configure a seção de excitação de alta frequência, que compreende um oscilador e um amplificador de potência para a alta frequência f 1. Configurar o amplificador de potência tal que fornece a corrente necessária para produzir o campo de cerca de 0,5 milhões de toneladas no bobina de excitação. Use um chip DDS e um buffer de alta velocidade como oscilador e amplificador de potência, respectivamente. </li></ol></li><li> Configurar a secção de detecção, constituído por um preamplifieR, um primeiro misturador para desmodular a partir da alta frequência f 1, um amplificador e filtro intermédia, um segundo misturador para desmodular a partir de duas vezes a baixa frequência 2 · F 2, e um controlador de filtro e de saída final. Como alternativa, use dois amplificadores lock-in para implementar o sistema eletrônico de detecção. <ol><li> Configure o estágio pré-amplificador. Escolha do amplificador operacional de entrada (OP), considerando-se a impedância da bobina de detecção e o produto de ganho de largura de banda. Realizar o procedimento de optimização de ruído, tendo em conta o ruído de tensão especificado e ruído corrente do PO, tal como se explica no Exemplo de Ref. 10. Seleccione uma alta velocidade amplificador operacional de baixo ruído com uma amplificação de cerca de 100 na primeira etapa. A fase seguinte é acrítica, mas verifique se o sinal de saída permanece na faixa de tensão, ou seja, não distorcida devido a uma sobrecarga. Aqui, usar um amplificador operacional de entrada JFET de baixo ruído com a amplificação de 4,3 vezes. </li><li> Configure o first estágio de demodulação, multiplicando o sinal amplificado com a alta frequência f 1. Usar um chip multiplicador analógico e consultá-la a partir de um segundo chip DDS em separado, a fim de realizar um ajuste de fase para a desmodulação. Como alternativa, use um amplificador lock-in como pré-amplificador (3.2.1), primeiro demodulador (3.2.2) e gerador de alta frequência (3.1.2). </li><li> Configurar a amplificação e filtragem estágio intermediário. Implementar um filtro passa-baixa de tal forma que a frequência do sinal a 2 · f 2 passes sem perturbações, enquanto os componentes de alta frequência espúrios em f 1 e 2 · f 1 são eficientemente suprimidos. Escolha uma amplificação intermédia adequada, por exemplo, selecionando dois amplificadores operacionais de propósito geral com uma amplificação total de cerca de 100. </li><li> Configure a segunda fase de desmodulação, multiplicando o sinal filtrado e amplificado com o dobro da frequência baixa 2 · f 2. Usarum chip multiplicador analógico e consultá-la a partir de um quarto de chip DDS em separado, a fim de realizar um ajuste de fase para a desmodulação. Como alternativa, use um amplificador lock-in capaz de segunda demodulação harmônica como amplificador intermédia (3.2.3), segundo demodulador em segunda harmônica (3.2.4) e gerador de frequência baixa (3.1.1). </li><li> Configure o estágio final de amplificação e filtragem. Implementar um filtro passa-baixa de tal forma que a frequência do sinal na frequência de varredura passa sem perturbações, enquanto os componentes de alta frequência espúrios a 4 · f 2 são eficientemente suprimidos. Escolha uma amplificação final adequado, considerando a faixa de tensão de saída desejada. Usar dois amplificadores operacionais de propósito geral com uma amplificação total de cerca de 10. </li></ol></li></ol> 4. Configurar Scanner 2D <ol><li> Montar um scanner 2D de modo que o plano de movimento é perpendicular ao eixo da bobina. </li><li> Controlar o scanner 2D e sincronicamente acquiring a tensão de saída da electrónica de medição, a fim de obter uma imagem 2D do sinal FMMD da amostra plana usando um script caseiro escrito na linguagem de programação Python. </li></ol> 5. Prepare Amostra <ol><li> Use partículas de magnetite, com diâmetros de 50 nm e 100 nm e de maguemita partículas com um diâmetro de 1 | iM de concentração que é de 25,0 mg / ml. Lava-se a solução através da dissolução das partículas magnéticas na água, separando-os utilizando um magnete e descartando a água. Repita o procedimento três vezes. Dilui-se a solução de partículas magnéticas a um décimo com água destilada. </li><li> Prepare amostras de papel de pelotização com 2,0 mm de diâmetro por perfuração pedaços de papel mata-borrão de absorção utilizando um punção biópsia. Mergulhe-os em solução de esférulas magnéticas de diferentes concentrações durante 30 segundos e deixe-os secar ao ar. Aqui, usar concentrações de 0,04, 0,2, 1, 5, e 25 mg / ml de partículas de 100 nm de tamanho. </li><li> Prepara-se uma amostra utilizando um nitrocellulose membrana de tamanho de 2,0 milímetros x 18,0 milímetros. Embeber a membrana com a solução não diluída de 1 um de diâmetro de partícula. Preparar uma amostra por imersão da membrana uniformemente, e uma outra, fazendo um gradiente de concentração. Para fazer isso, embebendo as extremidades da membrana em solução de grânulos com uma concentração diferente, resultando em o gradiente de concentração (Figura 5). </li><li> Prepara-se uma amostra num tubo capilar de um volume de 10 ul, diâmetro externo 400 um, 40 mm de comprimento. Encha o tubo capilar com solução não diluída de partículas de diâmetro de 50 nm. Prepara-se uma segunda microtubo com 20x solução diluída (mistura 100 ul de uma solução não diluída com 1,9 ml de água). </li></ol> 6. Execute 2D FMMD digitalização <ol><li> Selecionar área de digitalização de acordo com dimensões planares a × b da amostra. Digite os valores no software de digitalização. </li><li> Seleccionar a direcção do piso. Normalmente, a menor das duas dimensões planares, chamemos-lhe b </em&gt;, será selecionado como pisar sentido, porque isso requer menos passos e, portanto, menos fases de aceleração e desaceleração. </li><li> Select digitalização velocidade v, com a consideração da redução do sinal devido a filtragem passa-baixo, ver a discussão. Ajustar a velocidade para um valor entre 1 e 7 mm / seg. Insira o valor do software de digitalização. </li><li> Seleccionar intensificação distância Δ b, tendo em conta que não precisa de ser muito menor do que a resolução espacial possível, e o total de tempo T de varrimento que irá ser pelo menos t = a / v · b 1 b / Δ). Introduza a distância pisar no software. </li><li> Monte a amostra no scanner 2D. Corrigi-lo no prato de plástico com fita adesiva. </li></ol><img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/53869/53869fig3.jpg" /> Figura 3. Foto de configuração de medição p-FMMD. A amostra é afixado com fita adesiva no suporte de plástico movida pelo motorfase (à esquerda). Em seguida, a amostra é varrida na cabeça p-FMMD (direita). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53869/53869fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <ol start="6"><li> Executar a digitalização pressionando o botão de arranque. Os exames das Figuras 5 e 6 cobrem um 20,0 milímetros (eixo X) × 25,0 mm (eixo y) região, ou seja, seis 25 milímetros traços longos foram digitalizados ao longo do eixo y, com passos 4.0 mm na direção X, a uma velocidade de estágio de 1,0 mm / seg. Isso equivale a um tempo de digitalização de cerca de 2 min. </li></ol><img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/53869/53869fig4.jpg" /> Figura 4. interface gráfica do usuário do software de digitalização. Os parâmetros de análise são inseridas aqui. A medição é iniciado premindo o botão vermelho. Processamento 7. Imagem <ol><li> Converter os dados brutos a forma de matriz usando um homemade roteiro em python. Registrar os dados brutos de toda a varredura em conjunto com os valores extras em um arquivo de formato 2-coluna de valores separados por vírgulas (CSV). A coluna extra indica a capturar os dados correspondentes durante o movimento de pisar. Os segmentos de script a coluna de dados brutos em cada mudança do valor coluna extra e remove os segmentos de dados durante a pisar movimento. Ele também constrói a matriz resultante, colocando os restantes segmentos consecutivos em linhas ou colunas da matriz e escreve a matriz em um arquivo formato CSV. Nota: imagens p-FMMD deste estudo são gerados usando um script python. A função pyplot.contour ea função pyplot.imshow da biblioteca matplotlib para python, cumulativamente utilizado para a preparação dos contornos e as cores de fundo, respectivamente. </li></ol>

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</ol>

Os autores não têm nada a divulgar.

A técnica de medição utiliza a não linearidade da curva de magnetização das partículas superparamagnéticas. A cabeça de medição de dois lados se aplica simultaneamente dois campos de excitação magnético de frequência diferente para a amostra, uma baixa frequência (f 2) componente para dirigir as partículas em saturação magnética e uma alta frequência (f 1) campo sonda para medir a resposta magnética não linear . Em particular, ambos os harmônicos dos campos incidentes, m ...

<html> As nanopartículas magnéticas (MNP) têm encontrado aplicações generalizadas na biologia molecular e em medicina, por exemplo, para a manipulação de biomoléculas e células individuais 1, para etiquetar selectivamente entidades alvo para a detecção, 2, 3 para a modulação da cromatina, 4 e para isolamento de ARNm e o tratamento do cancro 5. Devido às suas propriedades superparamagnéticas, eles são especialmente úteis para a imagiologia médica. Eles podem servir, por exemplo, como agentes de contraste ou traçadores da Imagem por Ressonância Magnética (MRI) ou para a imagem latente susceptibilidade usando detectores Superconducting Quantum Interference dispositivo (SQUID). 2, 6 As nanopartículas superparamagnéticas deu um bom contraste com os diferentes tecidos do ser humano corpo que são dia- ou paramagnética. 7 Assim, as partículas podem ser convenientemente utilizado para a aquisição de imagens médicas de partes do corpo humano com relativamente boa resolução espacial e sensibilidade. 8 tenda &quot;&gt; A imagem da partícula magnética (MPI), técnica introduzida por Gleich e Weizenecker 9 faz uso da não-linearidade da magnetização da partícula. No zero ou viés campo magnético fraco, a resposta do MNP para uma excitação ac de frequência f é forte devido ao a sua grande susceptibilidade. Em particular, a magnetização não linear da partícula dá origem à geração de harmónicas n · F, com n = 2, 3, 4 ... na polarização de campo magnético elevado, a resposta harmónica torna-se fraca porque as partículas são magneticamente saturado. Em a técnica de MPI, a amostra é completamente magnetizado excepto para uma linha de campo livre (FFL) ou um ponto livre de campo (FFP). Somente as partículas situado próximo a esta linha ou ponto irá contribuir para a resposta não linear da amostra. com o movimento de um FFP e do emprego de bobinas receptoras adequadas, Gleich e Weizenecker imagens adquiridas MPI com uma resolução espacial de 1 mm. A fim deobter informações sobre a distribuição espacial de MNP, dois métodos são habitualmente utilizados, o movimento mecânico do sensor em relação à amostra, ou o movimento do FFL / FFP por meio de electromagnetos. 2, 3 Neste último caso, as técnicas de reconstrução da imagem como harmônica espaço MPI 3 ou X-espaço MPI 10, 11, 12 são obrigatórios. A resolução espacial de MPI é determinada pelas propriedades de convolução de excitação e detecção de bobinas, bem como pelas características do gradiente do campo magnético. Isto permite que os algoritmos de reconstrução de imagem para obter uma resolução melhorada através da resolução nativa, que é determinada pela dimensão e a distância das bobinas de captação, bem como por a distribuição do campo magnético governado pelas equações de Maxwell. Um scanner MPI é geralmente composto de um íman forte para magnetizar toda a amostra, um sistema de bobina controlável para dirigir um FFL ou FFP toda a amostra, um excitatio alta frequênciasistema de bobina n, e um sistema de bobina de detecção para recolher a resposta não-linear a partir da amostra. O FFL / FFP é movida continuamente através do volume da amostra, enquanto a resposta harmónica a partir desta região insaturado amostra é registada. A fim de evitar o problema de montagem do espécime para o scanner, um scanner de MPI single-sided foi demonstrada por Grafe et al. 13, no entanto à custa de redução do desempenho. Os melhores resultados são obtidos se a amostra está cercada pelos magnetos e bobinas. Porque a amostra tem de ser plenamente magnetizado com exceção da região FFL / FFP, a técnica requer ímãs relativamente grandes e fortes com refrigeração a água, levando a um sistema MPI bastante volumoso e pesado. A nossa abordagem é baseada na frequência de mistura na curva de magnetização não-linear de partículas superparamagnéticas. 14 Quando super-paramagnets são expostos a campos magnéticos em duas frequências distintas (F 1 e F &lt;/ em&gt; 2), freqüências soma representando uma combinação linear m · f 1 + n · f 2 (com números inteiros m, n) são gerados. Mostrou-se que o aparecimento desses componentes é altamente específica para a não linearidade da curva de magnetização das partículas. 15 Em outras palavras, quando a amostra MNP é exposto simultaneamente a um campo magnético de condução na frequência f 2 e um campo de sondagem à frequência f 1, as partículas de gerar um campo de resposta à frequência f 1 + 2 · F 2. Esta frequência soma não seria existente sem a amostra magneticamente não-linear, portanto, a especificidade é extremamente elevado. Chamamos este método &quot;frequência de mistura de detecção magnética&quot; (FMMD). Foi experimentalmente verificado que a técnica produz uma gama dinâmica de mais de quatro ordens de grandeza em concentração de partículas 14. &lt;p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Em contraste com a instrumentação típica MPI, a frequência planar misturando abordagem de detecção magnética (p-FMMD) não requer para magnetizar a amostra perto da saturação, porque a geração de soma de frequência componente f 1 + 2 · f 2 é máximo no campo de polarização estática zero. 14 por isso, a necessidade de ímãs fortes e volumosos é aliviada. Na verdade, as dimensões exteriores da cabeça de medição são apenas 77 mm x 68 milímetros x 29 milímetros. Para comparação, configurações MPI são tipicamente medidor de tamanho. 7 A desvantagem, no entanto, é que a técnica está limitada a amostras planas com uma espessura máxima de 2 mm na configuração corrente. A amostra tem de ser digitalizada relativamente à cabeça de medição de dois lados. A re-construção que permite amostras mais espessas é possível, mas tem que ser trocados por uma perda de resolução espacial. Com base nesta técnica FMMD, apresentamos um tipo especial de MPI detecTor para amostras planas, o chamado &quot;planar frequência de detecção magnética de mistura&quot; (p-FMMD) do scanner. O princípio foi recentemente publicado. 17 Neste trabalho, nós nos concentramos na metodologia da técnica e protocolos atuais como configurar como um scanner e como realizar varreduras. Tem sido demonstrado que o IPM pode ser aplicado para fins de diagnóstico médicos, tais como a imagiologia cardiovascular ou cancro. 16, 18, ​​19 Portanto, cremos que o novo scanner de IPM pode ser utilizado para uma larga gama de potenciais aplicações, por exemplo, para a medição de partículas magnéticas distribuição em fatias de tecido.

<table><tbody><tr><td>Partículas magnéticas "SiMAG Silanol"</td><td>Chemicell (http://www.chemicell.com)</td><td>1101-5</td><td>Dispersão aquosa de partículas magnéticas de sílica, Maghemite, dia. 1&nbsp; &micro; m</td></tr><tr><td>Nanopartículas magnéticas "fluidMAG-Amine"</td><td>Chemicell (http://www.chemicell.com)</td><td>4121-5</td><td>Dispersão aquosa de nanopartículas magnéticas, Magnetita, diâmetro 50&nbsp; nm</td></tr><tr><td>Microtubo 10 &micro; l</td><td>Hirschmann Laborger&auml; te (http://www.hirschmann-laborgeraete.de/?sc_lang=en)</td><td></td> <td>volume 10 e micro; l, diâmetro externo 400&nbsp; &micro; m, comprimento 40 mm</td></tr><tr><td>Membrana de Nitrocelulose Biodyne B</td><td>Thermo Scientific (http://www.thermoscientific.com)</td><td>77016</td><td>Membrana de Nylon Biodyne B, 0.45&nbsp; &micro; m, 8&nbsp; chip DDS cm x 12 cm</td></tr><tr><td>AD9834</td><td>Analog Devices (http://www.analog.com)</td><td>AD9834</td><td>20 mW Power, 2.3 V to 5.5 V, 75&nbsp; MHz Amplificador Operacional DDS Completo</td></tr><tr><td>AD829</td><td>Analog Devices (http://www.analog.com)</td><td>AD829</td><td>Amplificador de Operação de Vídeo de Alta Velocidade, Baixo</td></tr><tr><td>Ruído Multiplicador Analógico MPY634 Texas</td><td>Instruments (http://www.ti.com)</td><td>MPY634</td><td>Multiplicador Analógico de Precisão de Largura de Banda Larga</td></tr><tr><td>Buffer de Alta Velocidade BUF634</td><td>Texas Instruments (http://www.ti.com)</td><td>BUF634</td><td>250&nbsp; mA Amplificador</td></tr> Operacional de Buffer de Alta <tr><td>Velocidade OPA627</td><td>Texas Instruments (http://www.ti.com)</td><td>OPA627</td><td>Precision High-Speed Difet(R) Amplificadores Operacionais</td></tr><tr><td>Amplificador Operacional TL072</td><td>Texas Instruments (http://www.ti.com)</td><td>TL072</td><td>Dual Low-Noise JFET-Input Amplificador Operacional de Uso Geral</td></tr><tr><td>Amplificador Lock-In SR830</td><td>Stanford Instruments (http://www.thinksrs.com)</td><td>SR830</td><td>100 kHz DSP lock-in</td></tr><tr><td>amplificador XYZ palco motorizado</td><td>Sciencetown, Incheon, Coréia (http://mkmsll.en.ec21.com/)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Limpador de sala limpa</td><td>Seoul Semitech Co (http://www.seoulsemi.com)</td><td>CF-909</td><td>dimensão 2,0 mm &nbsp; 18&nbsp; milímetro</td></tr></tbody></table>

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Frequency Mixing Magnetic Detection Scanner for Imaging Magnetic Particles in Planar Samples

A configuração de um Frequency planar mistura do scanner Magnetic Detection (p-FMMD) para a realização de Magnetic Particles Imagem (MPI) de amostras planas é apresentado. É constituída de duas cabeças magnéticas de medição em ambos os lados da amostra montada sobre as pernas de um suporte em forma de U. A amostra é localmente exposto a um campo magnético de excitação consiste em duas frequências distintas, um componente mais forte a cerca de 77 kHz e um campo mais fraca a 61 Hz. As características de magnetização não-lineares de partículas superparamagnéticas dar origem à geração de produtos de intermodulação. Um componente soma-frequência seleccionada do incidente de alta e baixa frequência de campo magnético sobre as partículas magneticamente não-lineares é registrado por um demodulação eletrônicos. Em contraste com um scanner MPI convencional, p-FMMD não exige a aplicação de um campo magnético forte para a totalidade da amostra porque a mistura das duas frequências ocorre localmente. Assim, as dimensões laterais da amostra são apenaslimitada pela gama de varrimento e os suportes. No entanto, a altura da amostra determina a resolução espacial. Na configuração de corrente é limitado a 2 mm. Como exemplos, apresentamos duas 20 mm × 25 mm imagens p-FMMD adquiridos a partir de amostras com 1 mm de diâmetro partículas maguemita na matriz silanol e com partículas de magnetite 50 nm de matriz aminossilano. Os resultados mostram que o novo scanner de IPM pode ser aplicado para a análise de amostras biológicas finas e para fins de diagnóstico médico.

A Figura 5a mostra a distribuição calculado sensibilidade da bobina interior de detecção dupla diferencial, como uma função das coordenadas x e y do plano da amostra. Foi calculado em uma abordagem inversa, determinando a superposição dos campos magnéticos em todos os pontos (x, y) no plano central gerados por todas as quatro bobinas de detecção. Em sentido inverso, isto determina a sensibilidade da bobina de detecção a um momento magn...

Um scanner para imagiologia de partículas magnéticas nas amostras planas foi desenvolvido utilizando a frequência plana mistura técnica de detecção magnética. A resposta magnética produto de intermodulação da magnetização nonhysteretic não linear das partículas é gravada em cima de uma excitação de dois frequência. Ele pode ser usado para captar imagens 2D de amostras biológicas finas.

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The setup of a planar Frequency Mixing Magnetic Detection (p-FMMD) scanner for performing Magnetic Particles Imaging (MPI) of flat samples is presented. ...

O objetivo geral deste procedimento é utilizar varreduras bidimensionais mistas de detecção magnética para analisar amostras biológicas finas contendo partículas nanomagnéticas. Este método pode ajudar a responder perguntas fundamentais na área de bioquímica e diagnóstico médico, como a análise de cortes de tecidos utilizando partículas nanomagnéticas como um composto nivelador. A principal vantagem desta técnica é que ela permite a visualização da distribuição das partículas nanomagnéticas.Os pesquisadores Eul-Gyoon Lim, Jae-chan Jeong e Jiho Chang, do meu laboratório, demonstrarão o procedimento. A cabeça de medição p-FMMD deve ser projetada de acordo com os protocolos descritos no texto. São fornecidos detalhes sobre todas as especificações de fiação e enrolamento.A montagem e a configuração são detalhadas no protocolo textual. Isso inclui o ajuste do equilíbrio de alta frequência e da tensão induzida. Em seguida, configura-se a eletrônica de medição, que inclui a seção de excitação, as seções de acionamento de baixa e alta frequência e a seção de detecção do FMMD.Em seguida, configura-se o pré-amplificador, o primeiro demodulador, o amplificador intermediário com filtragem, o s

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Engenharia

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Frequência mistura Scanner Detecção magnética for Imaging Partículas Magnéticas em amostras Planar

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