Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Лазерно-индуцированное Разбивка спектроскопия: новый подход по картированию и количественной наночастиц в ткани органа

13K просмотров

DOI:

10.3791/51353

18 июня 2014 г.

В этой статье

Краткое содержание

Лазер-пробой спектроскопия выполняется на тонком органа и ткани опухоли успешно обнаружил природные элементы и искусственно вводят гадолиний (GD), выпущенные от наночастиц Б-г на ​​базе. Изображения химических элементов достиг разрешение 100 мкм и количественного чувствительности к югу мм. Совместимость установки со стандартным оптической микроскопии подчеркивает его потенциал, чтобы обеспечить несколько изображений одного и того же биологической ткани.

Аннотация

Излучение спектроскопия лазерной плазмы был применен к элементного анализа биологических образцов. Лазер-пробой спектроскопии (LIBS) выполняется на тонких срезов грызунов тканей: почки и опухолевых, позволяет обнаружение неорганических элементов, таких как (I) Na, Ca, Cu, Mg, P, и Fe, естественным образом присутствуют в организме и (II) Si и Б-г, обнаружен после инъекции наночастиц гадолиния основе. Животные были умерщвлены 1 до 24 часов после внутривенного введения частиц. Двумерная сканирование образца, выполняется с использованием моторизованного микрометрической 3D-сцену, позволило инфракрасный лазерный луч, чтобы исследовать поверхность с пространственным разрешением менее 100 μ м. Количественный химический изображения элемента Gd внутри органа были получены с чувствительностью к югу мм. LIBS предлагает простой и надежный метод для изучения распределения неорганических материалов без какого-либо специального labeliнг. Кроме того, совместимость установки со стандартным оптической микроскопии подчеркивает его потенциал, чтобы обеспечить несколько изображений одного и того же биологической ткани с различными типами ответ: элементный, молекулярных или клеточных.

Введение

Широкое развитие наночастиц для биологических применений призвал параллельный улучшение аналитических методов для их количественного и обработки изображений в биологических образцах. Обычно обнаружение и отображение наночастиц в органах сделаны флуоресценции или конфокальной микроскопии. К сожалению, эти методы требуют маркировки наночастиц с помощью ближней инфракрасной краски, который может модифицировать биораспределение наночастиц, особенно при очень малых наночастиц из-за его гидрофобных свойств. Обнаружение меченых наночастиц, и особенно очень маленьких наночастиц (размер <10 нм), может, таким образом, препятствовать их биораспределение на всей шкале тела, но и....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Биологическая пробоподготовки

Все эксперименты, описанные в данном исследовании были утверждены уходу и использованию животных комитета CECCAPP (Лион, Франция) (авторизация # LYONSUD_2012_004) на, и эксперименты проводились под наблюдением уполномоченных лиц (Л. Sancey, DDPP авторизации # 38 05 32).

  1. Добавить 1 мл H 2 O до 100 мкмоль наночастиц Гадолиний (Б-г) на базе, ждать 15 минут, и добавить 20 мкл HEPES 50 мм, NaCl 1,325 М, CaCl 2 20 мм до 100 мкл H 2 O и 80 мкл первичного решения наночастиц Б-г на ​​базе для получения раствора 200 мкл на 40 мм готовых к Inject (город: Ли....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Как показано на фиг.1, балки Nd: YAG лазер в фундаментальной длине волны 1064 нм была направлена ​​вертикально вниз на срез ткани кварцевой линзы 50 мм фокусного расстояния. Энергия импульса составляла 4 мДж и частотой повторения 10 Гц. Для того чтобы избежать генерацию плазмы в воздухе, лазерный луч был сфокусирован около 100 мкм под поверхностью образца. Нет воздушно-плазменной не наблюдалось в этом состоянии. В ходе экспериментов, образец перемещается с помощью шагового двигателя в целях получения од.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Применительно к биологическим образцом, этот метод позволяет химический изображений, т. е. отображение и количественного, Б-га и Si из введенных наночастиц Б-г на базе в различных органах. Из основных критических настроек, контроль лазерных свойств (длин волн, энергии импульса, фокусирующих и стабильности) имеет решающее значение для точного и тонкого ткани абляции (т.е. разрешение отображение), а также на чувствительность. Работа при высокой энергии обеспечивает лучшую чувствительность, но, к сожалени.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Благодарности

Авторы выражают благодарность финансовую поддержку по Labex-Imust.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Лазерный наносекундный Nd:YAGQuantelBrillant5 нсек ширина импульса, длина волны 1 064 нм
СпектрометрAndor TechnologyShamrock 303с 1 200 линиями/мм вспыхнутый при 300 нм решетка
Детектор ICCDAndor Technology Istar2 нсек временное разрешение
LIBS UnitILMСамодельные приборы
основе Gd наночастицыНано-Нчастицы
HEPESSigma-AldrichH4034для разбавления частиц
CaCl2Sigma-Aldrich21108для разбавления частиц
NaClSigma-AldrichS5886для разведения частиц
МышиCharles Riverв зависимости от разведения
ИзофлуранCoveto / Virbacдля анестезии - Isofluranum
IsopentaneSigma-Aldrich59060для замораживания образца 
медленно Жидкий азотAir Liquideдля охлаждения изопентана
CryostatLeicaCM-3050Sдля скольжения образцов
чашки ПетриДатчер353004для прилипания образец
на животных

Ссылки

  1. Smith, M. A., Harris, P. L., Sayre, L. M., Perry, G. Iron accumulation in Alzheimer disease is a source of redox-generated free radicals. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94, 9866-9868 (1997).
  2. Wang, Y., Zhu, S., Weisman, G. A., Gitlin, J. D., Petris, M. J.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Элементный анализкартирование наночастицсекционирование тканейдетектирование гадолиниямоторизированный микрометрический столинфракрасный лазерный лучхимическая визуализациякалибровочные измеренияплазменная эмиссия