Преобразование Фурье высокой четкости инфракрасного (ИК-Фурье) спектральные визуализации тканей человека разделах, направленные на совершенствование патологии

Общая цель этой процедуры заключается в получении инфракрасных изображений высокой четкости образцов тканей. Это достигается путем предварительного среза образцов тканей на инфракрасные совместимые предметные стекла. Вторым шагом является настройка аппарата визуализации высокой четкости путем установки соответствующих объективов.

Далее собирается фон субстрата и сканируется образец ткани. Заключительным этапом является использование соответствующего программного обеспечения для обработки и визуализации данных. В конечном счете, инфракрасная визуализация высокой четкости используется для визуализации и получения биохимической информации из биологических тканей без каких-либо возражений.

Основное преимущество этой методики перед существующими методами, такими как световая микроскопия, заключается в том, что присущая ткани биохимия может быть изучена без использования красителей или зондов. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы полевой патологии, такие как прогнозирование рецидива диабетической нефропатии и классификация прогрессирования заболевания печени через автомобильный остеогенез HEPA. Применение этого метода распространяется на диагностику и прогноз заболевания, учитывая, что он предоставляет огромное количество биохимической информации, недоступной из традиционной гистопатологии.

Хотя этот метод можно использовать и для диагностики. Его также можно использовать для отслеживания изменений в процессе заживления ран и выявления ключевых особенностей тканей, таких как стволовые клетки в желудочно-кишечном тракте и мозге. Первый срез формального и фиксированного парафинового заложенного тканевого блока толщиной четыре микрометра на ИК-совместимом предметном стекле с помощью микротома.

После этого. Продуйте ИК-Фурье микроскоп и спектрометр сухим воздухом для удаления атмосферной воды из системы. Затем охладите как детектор с фокальной плоскостью, так и внутренний детектор теллурида ртути и кадмия в микроскопе с помощью жидкого азота, установите предметное стекло образца на предметный столик микроскопа для ИК-Фурье изображения, убедившись, что видимый свет включен, сфокусируйтесь на образце с помощью программы захвата образца.

Затем откройте пакет программного обеспечения бандла и нажмите кнопку Собрать. Нажмите кнопку Диагностика и выберите линейный спектрометр. Затем нажмите «Настройка изображения», чтобы откалибровать систему.

На вкладке оптики выберите детектор в качестве детектора наземного микроскопа слева, а затем выберите коэффициент пропускания в режиме оптики. Нажмите «Настройка», после чего откроется окно управления лансером для режима передачи в управлении лансером. Нажмите на raw с помощью джойстика управления сценой и наблюдайте, как изображение интерферограммы ИК-Фурье диапазона перемещается на чистую область слайда.

На этом этапе отрегулируйте время интеграции примерно до 8 000 отсчетов и цель нижнего конденсатора. Чтобы увеличить количество отсчетов до максимума, следите за формой нижнего правого изображения в контроле лансера, чтобы убедиться, что оно имеет гауссов вид и относительно однородное. После регулировки времени интеграции, опять же, переместите стол, чтобы найти кусочек ткани со структурой, желательно край ткани.

Затем доведите до совершенства фокус изображения. С помощью джойстика управления сценой переместитесь в чистую область горки. Нажмите кнопку калибровки после выбора.

Окей, дважды Во вкладке оптика выберите детектор равным MCT и детектор микроскопа равным правому. Затем нажмите «Настройка». После того, как ИК-Фурье интерферограмма будет визуализирована на экране, нажмите «Найти взрыв центра» и «ОК».

На вкладке оптика повторно выберите детектор равен заземлению микроскопа детектор равен левому. Затем выберите «Настройка». Убедившись, что изображение все еще находится на чистой области в системе управления лансером, нажмите «Калибровать» еще раз и «ОК».

Чтобы получить фоновое ИК-Фурье изображение, перейдите на вкладку «Электроника» и выберите подходящее спектральное разрешение, которое обычно составляет четыре или восемь обратных сантиметров. Для ткани перейдите на вкладку фона и введите 128 в сканах для покрытия. Нажмите кнопку «Новый файл» и поместите фоновый файл в соответствующую папку.

После нажатия фона и ожидания окончания сканирования подтвердите, куда сохранить файл. Нажмите на область на заднем плане, изображение ИК-Фурье и проверьте спектр. На этом этапе нажмите «Настройка» и в разделе «Управление лансером» используйте ИК-вид в реальном времени.

Чтобы найти интересующую область, перейдите на вкладку «Электроника» и введите количество сканирований для наложения. Затем нажмите кнопку «Сканировать» Чтобы подготовить ИК-Фурье микроскоп к анализу высокой четкости, вкрутите объектив с большим увеличением вместо объектива с 15-кратным увеличением. На этом этапе откройте программное обеспечение для обработки и анализа изображений и загрузите файл ИК-данных.

Примените алгоритм коррекции базовой линии к ИК-данным, выбрав спектральные инструменты, а затем прокрутите вниз и щелкните Поглощающие спектры. Когда появится всплывающее меню, выберите коррекцию базовой линии. Выполните нормализацию спектра, выбрав нормализованные спектры в параметрах меню спектров поглощения.

После этого просмотрите список всех ИК-частот, собранных на изображении. Кликайте по частотам, которые соответствуют конкретным биомолекулам, чтобы наблюдать изображение ткани с выбранной частотой и создавать изображения, которые позволят визуализировать различные биомолекулярные компоненты. Нажмите на спектральные инструменты и выберите соотношения высот пиков.

Отсканируйте соответствующий соседний участок окрашенной ткани с помощью отдельной системы визуализации предметных стекол, которая захватывает светлопольные изображения наряду с ИК-изображением. Откройте цифровое изображение окрашенной ткани с помощью программы видимого изображения. Затем щелкните правой кнопкой мыши изображение в области интереса и выберите профиль Z, чтобы предоставить спектральную информацию в выбранном пикселе.

Чтобы отметить определенные пиксели на изображении, щелкните правой кнопкой мыши по изображению и выберите инструмент ROI. Создайте классы, которые будут помечены, например, классы Meum и капсулы Боумана. Затем выберите точку типа ROI, выберите класс для выбора пикселей и отрисуйте соответствующие пиксели на ИК-изображении.

Получите средние спектры для каждого из классов с помощью инструмента усреднения ROI. Наконец, сравните полученные спектры с помощью графиков. В программном обеспечении для построения графиков ИК-ИК-визуализация позволяет получать ИК-изображения тканей, которые могут давать различные контрасты в зависимости от частоты ИК-излучения.

Каждый пиксель состоит из всего спектра с различными пиками, соответствующими различным биомолекулам, которые могут дать информацию о биохимических свойствах типов клеток или болезненных состояниях. ИК-Фурье приборы эволюционировали от измерений в режиме отображения по одной точке с использованием непрозрачных апертур до режима визуализации с использованием зернистых объективов CASA, использующих либо осветительный объектив в сочетании с собирающим объективом в режиме пропускания, либо одиночный объектив, который одновременно освещает и собирает данные в режиме отражения. Достижения в области пространственного разрешения для визуализации тканей имеют решающее значение, поскольку теперь можно идентифицировать типы клеток и структуры тканей.

В этом случае функциональные единицы почечных клубочков наблюдались в ядре ткани печени. Можно визуализировать гепатоциты и участки инфильтрирующего фиброза, который разделяет две различные области дисплазии и недиспластического цирроза. Повышенное пространственное разрешение позволяет изолировать специфические структурные особенности, которые могут быть химически изменены болезнью до того, как гистологические изменения станут очевидными.

Биохимические изменения в почечных клубочковых структурах, таких как капсула Боумана, меум, базальная мембрана клубочков и трубчатая базальная мембрана, могут быть идентифицированы с помощью ИК-Фурье-томографии. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно не забывать полностью снимать слайды перед сканированием после этой процедуры. Другие методы, такие как традиционный иммунохимический анализ, могут быть выполнены на том же участке ткани, чтобы коррелировать биохимические сигнатуры и морфологию ткани.

Наша первая разработка, этот метод, проложил путь исследователям в области визуализации тканей к изучению биомолекулярного статуса малых типов клеток и структур в тканях. После просмотра этого видео у вас должно быть базовое представление о том, как получать FTR-изображения образцов тканей высокой четкости и выполнять базовый спектральный анализ. Не забывайте, что работа с жидким азотом может быть чрезвычайно опасной, и при выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как криобезопасные перчатки и защитные очки.