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Engineering

레이저 유도 내역 분광학 : 장기 조직에 나노 입자의 매핑 및 정량을위한 새로운 접근

Published: June 18, 2014 doi: 10.3791/51353

Summary

얇은 기관 및 종양 조직에서 수행 레이저 유도 분석 분광법을 성공적으로 하나님 기반의 나노 입자에서 발행 자연 요소와 인위적으로 주입 가돌리늄 (하나님을) 발견되었습니다. 화학 원소의 이미지는 100 μm의 양적 서브 밀리미터 감도의 해상도에 도달했습니다. 표준 광학 현미경과 설치의 적합성은 같은 생체 조직의 여러 이미지를 제공하기 위해 잠재력을 강조한다.

Abstract

레이저 유도 플라즈마 방출 분광법은 생물학적 시료의 원소 분석에 적용되었다. 레이저 유도 분석 분광법 (LIBS) 설치류 조직의 얇은 섹션에서 수행 : 신장 종양, 수 등 (I) 나, 칼슘, 구리, 마그네슘, P, 및 철, 체내에서 자연적으로 존재하고 무기 원소의 검출 (II)시와 하나님은 가돌리늄 기반의 나노 입자의 주사 후 발견했습니다. 동물은 입자의 정맥 내 주사 후 1 내지 24 시간을 안락사시켰다. 샘플의 2 차원 스캔, 적외선, 레이저 빔이 가로 해상도 미만 100 μ m로 표면을 탐험 허용 동력 마이크로 미터 차원 단계를 사용하여 수행 하였다. 기관 내부의 하나님 요소의 정량 화학 이미지는 서브 밀리미터 감도를 얻었다. LIBS는 특정 labeli없이 무기 물질의 분포를 연구하는 간단하고 강력한 방법을 제공NG. 원소 분자, 또는 휴대 : 또한, 표준 광학 현미경과 설치의 호환성은 응답의 종류와 같은 생체 조직의 여러 이미지를 제공하기 위해 잠재력을 강조한다.

Introduction

생물학적 응용 프로그램에 대한 나노 입자의 넓은 개발은 생체 시료에서의 정량화 및 이미징을위한 분석 기술의 병렬 개선을 촉구했다. 보통 기관에서 나노 입자의 검출 및 맵핑은 형광 또는 공 초점 현미경에 의해 만들어집니다. 불행하게도 이러한 방법은 특히 소수성으로 인해 매우 작은 나노 입자, 나노 입자의 생체 내 분포를 수정할 수있는 근적외선 염료에 의한 나노 입자의 라벨을 필요로합니다. 표지 나노 입자, 특히 매우 작은 나노 입자 (크기 <10 nm의)의 검출, 따라서 몸 전체 규모에서뿐만 아니라 조직 및 세포 수준에서 자신의 생체 분포를 방해 할 수 있습니다. 모든 표시하지 않고 나노 입자를 검출 할 수있는 새로운 장치의 개발은 자신의 행동과 반응 속도의 연구를위한 새로운 가능성을 제공합니다. 또한, 뇌에서 철과 구리 등의 미량 원소의 역할은 질병을알츠하이머 1,케스, 3, 또는 윌슨과 같은 D 퇴행성 신경 질환은 조직에서 이러한 요소를 연구하고 지역화 관심을 제안한다.

다양한 기술은 다양한 재료의 원소 맵핑 또는 마이크로 분석을 제공하기 위해 사용되어왔다. 2006 년에 출판 된 자신의 리뷰 논문에서, R. Lobinski는 등. 생물 환경, 분석 과학 5에 대한 가장 도전적인 환경 중 하나의 원소 미량에 해당하는 표준 기술에 대한 개요를 제공했다. 원소 농도가 충분하다면 투과형 전자 현미경에서의 에너지 분산 형 X 선 마이크로 분석 이루어져 전자 마이크로 프로브는, 수많은 연구에 적용 할 수있는 (> 100-1,000 ㎍ / g). 낮은 검출 한계에 도달하기 위해, 다음과 같은 기술이 사용되었다 :

  • 사용하는 이온 빔 마이크로 프로브 입자에 의한 X-선 방출 μ-PIXE (1-10 ㎍ / g) 6
  • SYN방사선 미량에게 μ-SXRF을 chrotron (0.1-1 ㎍ / g) 7
  • 이차 이온 질량 분석법은 SIMS (0.1 ㎍ / g) 8
  • 레이저 어블 레이션이 유도 (아래 0.01 ㎍ / g에) LA-ICP-MS 9,10에게 질량 분석기를 결합

Lobinski 등으로부터 추출 표 1에 나타낸 바와 같이 전술 한 기술은 마이크로 미터의 해상도를 제공한다.

직렬 2D 조사의 3D 재건은 깊은 조직 (11)의 재건을 위해 제안 할 수있다. 그러나, 모든 장치와 시스템은 모두 매우 고가의 장비에 적당한 자격을 갖춘 전문가, 그리고 오래 지속되는 실험 (μ-SXRF에 대한 × 100 μm의 100 μm의 LA-ICP-MS에 대한 X 10mm 10mm에 대한 일반적으로 4 개 이상의 시간을 필요로 ) 12. 모두 이러한 요구 사항은 미량 원소는 매우 규제 및 종래의 광 이미징 시스템과 호환 확인형광 현미경 또는 비선형 현미경. 우리가 여기에서 언급 할 또 다른 점은 정량적 측정 기능은 아직 매우 제한적이며, 매트릭스 일치 실험실 수준의 가용성에 따라 달라집니다 것입니다. 산업 공정, 지질학, 생물학 및 응용 프로그램의 다른 영역에있는 원소 미량의 사용으로 더욱 일반화 중요한 개념 및 기술 혁신을 생성합니다.

본 논문의 목적은 기존의 광학 현미경과 완벽하게 호환 탁상 기기로 생체 조직에서의 원소 정량 매핑 (또는 원소 미량)을위한 솔루션을 제안하는 것입니다. 우리의 접근 방식은 레이저 유도 분석 분광법 (LIBS 기술)을 기반으로합니다. LIBS에서, 레이저 펄스가 물질의 파괴 및 불꽃을 생성하도록 또한 샘플에 집중된다. 플라즈마에서 방출 된 원자 방사선이어서 분광계에 의해 분석된다 elemen타르 농도는 13, 14, 미리 수행 교정 측정으로 검색 할 수 있습니다. LIBS의 장점은, 컴팩트, 아주 기본적인 샘플 준비, 샘플과 접촉, 즉각적인 반응과 정확하게 지역화 (마이크로) 표면 분석의 부재 (거의 모든 요소에 대한 ㎍ / g) 감도 있습니다. 조직의 레이저 어블 레이션 세세하게 함께 ㎍ / g 범위 15,16 감도와 높은 공간 해상도로 매핑을 수행하도록 제어 될 수 있어야하기 때문에, 조직 화학적 이미징 애플리케이션 도전 남아있다.

이러한 솔루션을 통해 추적기 또는 라벨링 대리인의 특별 수당은 생체 조직에서 자신의 네이티브 환경에서 직접 무기 원소를 검출 허용하는, 필요하지 않습니다. 우리 연구실에서 개발 LIBS 악기 수 0.1 mM의 16에 해당하는 35 ㎍ / g 이하 하나님에 대한 추정 감도 100 μm의에 뒤 떨어지는 현재의 해상도를 제공합니다큰 샘플의 매핑 (> 1cm 2) 30 분 이내. 또, 제 소프트웨어는 데이터의 수집 및 악용을 용이하게한다. 이 악기는 가돌리늄의 조직 분포를지도를 감지하고 정량화하는 데 사용됩니다 (하나님) 기반의 나노 입자 17 - 작은 동물에서 신장 종양 샘플에서 18, 1 입자의 정맥 주사 후 시간 24 (크기 <5 nm의) . 이러한 철, 칼슘, 나, 그리고 P와 같은 본질적으로 생체 조직에 포함 된 무기 요소는, 또한 감지 군데되었습니다.

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Protocol

1. 생물 샘플 준비

이 연구에서 설명하는 모든 실험은 CECCAPP (리옹, 프랑스) (인증 번호의 LYONSUD_2012_004)의 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인되었으며, 실험은 인증 된 개인 (L. SANCEY, DDPP 인증 번호의 감독하에 실시 하였다 38 05 32).

  1. , 가돌리늄 (하나님) 기반의 나노 입자의 100 μmol에 H 2 O의 1 ML을 추가 15 분을 기다린 H 2 O의 100 μL, 80 μL에 HEPES 50 20 ㎕ 밀리미터, 염화나트륨 1.325 M, 염화칼슘 20 밀리미터를 추가 하나님 기반 나노 입자의 기본 솔루션의 준비 - 주사 40 MM (: 르반, 실험실에서 도시)에 200 ㎕의 용액을 얻었다.
  2. 정맥 마취 종양 베어링 설치류 (: 리옹 쉬 (Oullins에서), 실험실에서 15km시)에 200 ㎕의 하나님 기반의 나노 입자 용액을 주입한다.
  3. 1-24 시간 주사 후, 쥐를 희생액체 질소에 의해 냉각 이소 펜탄에 생물학적 샘플을 넣어 거라고. (: 실험실에서 리옹 쉬 (Oullins에서), 15km시) 80 ° C -에서 샘플을 저장합니다.
  4. 샘플 슬라이스 (도시 : 보통 그르노블, 실험실에서 100km를, 나는 리옹 쉬에 액세스 할 수 있도록 노력할 것입니다) 100 μm의 두께의 슬라이드에서 특정 플라스틱 접시 (세균 배양 용 접시)에 생물학적 슬라이드를 넣어. -80 ° C.에 보관
    참고 : 플라스틱 요리는 기본적으로 매우 순수한 고분자 샘플입니다. 이들은 조직에 포함 된 요소와의 간섭을 피하기 위해 사용된다.

교정 2. 샘플 준비

  1. 물에 (0 NM, 100 nm의, 500 nm의, 1 μM, 5 μM, 10 μM, 50 μM, 100 μM, 500 μM, 1 ㎜, 5 ㎜)를 하나님 기반의 나노 입자의 용량 증가와 함께 유리 병을 준비합니다.
  2. 정기적으로 페트리 접시 3 mm 정도 간격으로 각 솔루션의 5 μL 드롭을 넣어.
  3. 20 분 동안 실온에서 건조.

3. LIBS 실험

  1. LIBS 설정을 초기화
    1. 레이저 설정. 악기 전환 한 후, 레이저 펄스 에너지의 안정화를위한 10 ~ 20 분을 기다려 -20 ℃에 ICCD 카메라의 냉각 감쇠기와 펄스 에너지를 조정합니다.
      참고 : 매핑 조직에 대한 최적의 레이저 변수는 5 나노초의 펄스 지속 시간, 1,064 nm 파장, 및 약 4 mJ의 펄스 에너지이다. YAG 나노초 레이저 : 사용하는 레이저는 일반적인 다코타입니다.
    2. LIBS 설정. 작은 분화구의 지름을 구하는 (시료 표면에 대하여) 레이저 초점 위치를 설정 (약 50 ㎛ 이하).
      참고 :이 제품은 레이저 펄스의 초점 집중 샘플의 표면 아래 100 μm의에 해당한다.
    3. 분광계 설정. 격자 1,200 선 / mm 높은 시간 해상도의 ICCD 카메라와 결합 된 체르니 - 터너 분광계를 사용합니다. 컴퓨터에서 모든 장치를 제어 할 수 있습니다. 40 μm의 입력 슬릿 값을 설정합니다. 스펙트럼 범위를 다시 설정합니다분석 할 요소 garding. 스펙트럼 높은 감도로 하나님을 감지 325-355 nm의 커버 범위뿐만 아니라, 나, 잘라 내기 및 CA를 사용합니다. 300 나노초의 지연, 2 마이크로 초의 게이트 및 200의 이득과 ICCD 매개 변수를 설정합니다.
  2. 매핑 측정
    1. LIBS 동력 샘플 홀더에 생물학적 샘플을 놓습니다.
    2. 레이저 초점 위치에 따라 시료의 높이를 조정한다.
    3. 샘플 조각의 고해상도 사진을 가져 가라.
    4. 약 100 ㎛의 해상도가 떨어져 일반적으로 100 × 100의 측정 지점으로지도를 수행하는 LIBS 수집 소프트웨어의 매핑 모듈을 설정합니다.
    5. 인수를 시작합니다. 이 시점에서 모든 것을 자동화; 시퀀스뿐만 아니라 스펙트럼을 동화 기록 및 저장. 40 분은 (100 μm의 해상도 1cm 2에 해당) 10,000 포인트의 매핑이 필요합니다. 동일한 파일에 기록 된 모든 스펙트럼을 재 그룹.
    6. 때 Finished 샘플 조각의 두 번째 사진을 찍고
  3. 교정 측정

같은 실험 매개 변수를 사용하여, (준비 자세한 내용은 섹션 2 참조) 교정 샘플을 측정합니다. 교정 방울의 각지도 나 (드롭의 중심 부분에 측정 사이트에서 얻은) 레코드 (25) 스펙트럼을 수행합니다.

4 LIBS 스펙트럼 분석 :. 화학의 이미지 구축

  1. 모두 기록 LIBS의 조직 매핑에서 스펙트럼 및 LIBS 소프트웨어 분석을로드합니다. 각 스펙트럼에 대한 기준을 빼고 거짓 색을 사용하여 상대 강도 규모와 화학 이미지를 구성합니다.
    주 : 알고리즘은 이러한 하나님, 구리, 나, 또는 칼슘과 같은 특정 라인의 강도를 검색합니다.
  2. 교정 곡선 계산 (강도와 농도의 관계를) 허용하고, 수성을 구축 할 수있는 보정 샘플에서 측정 된 스펙트럼에서 동일한 작업을 수행uantitative지도 또는 이미지 하나님에 대한 (또는 관심의 다른 요소).
  3. 이러한 보간 스무딩 화학 이미지에 적절한 치료를 적용합니다. 이미지 포맷 (비트 맵)의 강도 또는 농도지도를 저장합니다.

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Representative Results

도 1의 Nd 빔에서와 같이 1064 ㎚의 파장에서 근본적인 YAG 레이저는 50mm의 초점 거리의 렌즈를 석영으로 조직 절편에 수직으로 아래로 집중되었다. 펄스 에너지는 4 엠제이 및 반복률 10 Hz에서였다. 공기 플라즈마의 생성을 방지하기 위해, 레이저 빔은 샘플의 표면 아래에 100 μM의 주위에 집중 하였다. 공기 플라즈마는이 상태에서 관찰되지 않았다. 실험하는 동안, 샘플 (단발)에 단지 하나의 위치에서 하나의 플라즈마를 생성하기 위해 스텝 모터에 의해 이동시켰다. 기판 상에 생성 된 분화구의 현미경 관찰은 50 ㎛보다 작은 분화구 직경을 나타내었다. 생성 된 플라즈마는 (300 ㎚에서 블레이즈) mm 당 1,200 라인의 격자 탑재 체르니 튜너 분광기에 타단에​​ 연결된 광섬유의 입구에 렌즈의 커플로 이미지화 하였다. ICCD 카메라는 분광기의 출력 초점면 상에 장착 된스펙트럼을 기록합니다. 측정 중에 (레이저 초점 위치에 관하여) 샘플 표면의 높이가 샘플 표면에 대한 낮은 전력 CW 레이저 다이오드와 CCD 모니터 카메라로부터 비스듬히 입사 빔 삼각법 방법을 이용하여 모니터링된다. ICCD은 NSEC 2 마이크로 초는 지연 및 게이트 매개 변수에 대해 각각 설정 한 레이저 Q-스위치 (400)에 의해 발생했다. 매핑 중에 샘플에 의해 이동 된 각각의 레이저 샷 후 100 μM의 오프셋 (offset)입니다. 하나의 스펙트럼은 각각의 레이저 슈팅을 기록했다. LabVIEW 환경에서 개발 된 집에서 만든 소프트웨어는 전체 장비를 제어하고 특정 측면 해상도로 조직 샘플의 관심의 영역을 스캔 자동화 된 시퀀스를 수행 할 수.

하나님 기반의 나노 입자의 IV 주입 후 신장 조직의 서로 다른 영역에 기록 된 싱글 샷 스펙트럼의 예는 그림 2와 같다. 나노 입자 descr가 합성 하였다Mignot 17 IBED. 간단히, 나노 입자들은 표면에 DOTAGA-GD 3 + 킬레이트를 들고, 폴리실록산 매트릭스로 구성되어 있습니다. 그들은 그들이 MRI, 핵 이미징 및 형광 이미징에 사용될 수있는 개별적으로 또는 동시에, (ⅰ) 다중 모드 영상을 위해 개발하고, (ⅱ)의 치료 기능의 방사선 치료 증감 제로서 18 (즉, 로컬 방사선 치료의 효율을 증가)된다. 사용 된 스펙트럼 범위 (286-320 nm의)이 같은 하나님, 칼슘, 철,시, 알 등 다양한 요소를 감지 할 수 있습니다. 청색 스펙트럼이 신장 (모수)의 중심 지역에 기록 된, 붉은 스펙트럼은 신장 막 (캡슐)와 주변 지역 (피질)에 녹색 스펙트럼에 맞습니다. 그것은 하나님, 실리콘, 알루미늄, 칼슘 및 철의 강도가 조직 내에서 이러한 요소 농도의 큰 이질성을 제안, 다른 지역에서 널리 변수 있음도 주목할 필요가있다. 기본적으로 하나님과시는 하나님베이스에 포함 된D 나노 입자, 철은 생체 시료 자체에서, 캘리포니아 혈관에 대한 구체적인했다.

조직 절편 시료는 X 및 Y 위치에 샘플을 이동 스폿에 의해 스폿을 분석 하였다. 측면 해상도는 100 μm의에 가까웠다. 하나의 스펙트럼은 각 위치 (싱글 샷 측정)에 대해 기록했다. 선 강도는 배경 공제를 사용 스펙트럼에서 추출 하였다. 화학적 화상은 다음이 강도로 구성되었다. 예는 하나님, Si 및 철은 그림 3에서 볼 수 있습니다. 이러한 화학 이미지를 구축하기 위해 사용되는 선은 표 2에 나타낸다. 분석은 다른 원소의 지역화 및 매핑을 개선하기 위해 실험 전에 생물학적 시료의 색 그래피에 상관 관계가 있었다. 신장에서, 하나님과시 신호는 공동화했지만,이 공동 지역화는 특정 분포를 나타내는 철의 분포와 맞지 않았다.

시미LAR 결과는 종양 샘플로 수득 하였다. SQ20B 종양 조직에서 측정의 예는도 4에 도시된다.이 경우에, 위색 배율로 표시 하나님의 화학지도, 자연광 픽쳐에 중첩되었다. 이 측정을 위해, 정량적 인 분석은 로컬 가돌리늄 농도 (프로토콜 절에 순서를 참조)를 검색하기 위해 수행되었다. 이 실험을 위해, 나노 입자는 주사 후 1 시간을 제거하고, 분석을 위해 분리 된 종양에 직접 투여 하였다. 도 4에 도시 된 바와 같이, 외주에 종양 중심에 주입 지점에서 조직에 확산 입자. 1 시간 주입 후 종양 부피의 약 절반이 약간의 입자가 포함되어 있습니다. 이러한 매핑은 치료 프로토콜에 대한 정보를 제공하는 것을 도울 수있다. 처리의 최적 효능, 나노 입자는 전체 종양 내에 확산한다; 1 시간 만 헥타르 후종양의 LF는 더 이상 확산 시간이 최적의 확산 때문에 효과적인 치료를 위해해야​​ 할 것이라고 제안, 일부 입자가 포함되어 있습니다.

표 1
표 1. 주요 공간적 화학 원소 이미징 분석 기술을 해결. (Lobinski 등. 5). 이 테이블의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 1
사용 LIBS 실험 장치의 그림 1. 도식 프레 젠 테이션. (좌우명 - 선생님 등. 15).

: 유지 - together.within 페이지 = "항상"> 그림 2
그림 2. 신장 조직의 세 가지 영역에서 얻은 LIBS 싱글 샷 스펙트럼.이 지역은 수질 (신장의 중앙 부분), 빨간색 캡슐과 녹색의 외피이다. 스펙트럼은 명확성을 위해 수직으로 이동되었습니다.

그림 3
그림 3. 마우스 신장의 조각의 하나님,시, 그리고 철의 LIBS 원소 매핑 텍스트에 규정 된 조건에 따라 제조. 화학 이미지의 스케일 강도는 임의의 단위로 표현된다. 자연의 빛 사진은 그림의 왼쪽 상단에 표시됩니다.

ontent "FO : 유지 - together.within 페이지를 ="항상 "> 표 2
표 2. 마우스 신장의 하나님,시, 그리고 철의 검출에 사용되는 스펙트럼 선 (원자 라인이 I로 표시되며 이온 라인이 II 표시되어 있습니다).

그림 4
그림 4. 종양 조직의 조각 안에 하나님의 LIBS 양적 매핑. 거짓 컬러 규모는 20 MM (보라색)에 0.1 ㎜ (녹색)에서 실행됩니다.

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Discussion

생체 시료에 적용,이 기술은 다른 장기에 주입 하나님 기반의 나노 입자에서 하나님과시의 매핑 및 정량, 즉, 화학적 이미징을 할 수 있습니다. 주 중요한 설정에서 레이저의 특성 (파장, 펄스 에너지, 초점, 안정성)의 제어가 정확하고 미세 조직 제거 (즉, 매핑 해상도)뿐만 아니라 감도 중요합니다. 높은 에너지에서 작업하는 것은 더 나은 감도를 제공하지만 불행하게도 성능이 저하 된 공간 해상도를 생성합니다. 또한, 사용되는 분광계의 유형은 신중하게 선택해야합니다. 기본적으로, (예를 들어 셸형 분광계를 사용하여) 광대역 조사 원소 종의 큰 선택을 허용하지만, 감도가 낮은 (ICCD 또는 PMT 탑재) 체르니 터너 분광계를 사용하는 동안 더 적은 요소를 검출 가능하지만 훨씬 함께 더 감도. 프로빙 된 파장 범위의 모든 선택된 설정이 P로 조정되어야조사 urpose.

생물학적 시료 자체에 관하여, 그것의 두께와 딱딱함은 또한 스펙트럼의 품질을 방해 할 수있다. 매우 얇은 샘플은 완전히 살포 될 것이고, 너무 두꺼운 샘플 헌법의 그것의 동질성에서 고통 수도 있습니다 반면 샘플 지원에 울려 할 것이다, 레이저 샷으로도 공격을받을 것 인 균일 살포의 양 문제 (대형 선박 등의 존재). 원소 연구 결과에서, 지지체의 선택은 예상 될 수; 예를 들어, 조사 요소가 실리콘 인 경우, 시료는 순수한 플라스틱 출원되어야하지만 Si를 다량으로 포함되어 유리 피해야한다. 마찬가지로, 샘플은 공부 요소의 수준을 오염 정착의 구성 요소를 방지하기 위해 특정 조건에서 제조 및 고정 될 수 있습니다.

이 기술은 전 임상 시료의 분석에 매우 유용 할 수 있습니다. LIBS 기LD 뇌 샘플에 특히 예컨대 Fe 및 Cu를 비정상적인 금속 요소의 검출을 허용한다. 철과 특별한 제한은 헤모글로빈의 Fe 높은 함량이어야한다; 샘플은 신중하게 준비하고 교정 분석의 평가는 필수입니다. 생물학이나 의학에 적용되는 생명 공학 분야에서, LIBS는 오, 하나님, 구리와 같은 특정 요소가 들어있는 화합물 또는 입자의 검출을 허용 할 수 있습니다

벤치 탑 장비 추적 금속 원소의 상호 보완적인 관찰을위한 도구로서 생물학 및 의학의 큰 잠재력을 사용하는 방법을 보여줍니다 표준 광학 현미경과 완벽하게 호환됩니다. (㎎ / ㎏의 범위에서) 낮은 검출 한계와 높은 측면 해상도 (<50 ㎛)를 결합 원소 영상의이 유형은 일반적으로 방사광 미량 (SXRF) 또는 유도 결합 레이저 제거 등 필요한 장비의 높은 수준을 포함 질량 분광metry (LA-ICP-MS), 그것은 매우 제한 및 상용 현미경 이미징 시스템과 호환되지 않습니다. LIBS 계측은 (100, 200 K의 € 사이에 가격을) 요구하는 해상도와 감도 따라 매우 큰 비용이다. 현재 1 ㎠의 샘플은 30 ~ 40 분 이내에 분석 할 수있다; 이번 인수의 시간은 형광 감지 및 샘플의 컬러 이미징과 같은 다른 현미경 기술을 첨가 한 후 변경하지 않을 수 있습니다. 현재 100 μm의 공간 해상도는 이미 생체 조직의 매핑에 대한 효능을 보여줍니다. 그러나,이 해상도는 크게 절제 레이저 펄스를 집중하는 광학 현미경 대신에 간단한 렌즈를 사용함으로써 개선 될 수있다. 적은 재료가 절제하는 바와 같이 감도가 떨어질 경우에도 마이크로 미터 해상도는 이론적으로 도달 할 수 있습니다. 10 μm의 해상도를 증가 시키면 나노 입자의 정확한 지역화 세포 수준에서 관찰 될 수있게된다.

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Disclosures

저자가 공개하는 게 없다.

Acknowledgments

저자는 기꺼이 Labex-Imust에 의해 재정 지원을 인정합니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Laser nanosecond Nd:YAG Quantel Brillant 5 nsec pulse width, wavelength 1,064 nm
Spectrometer Andor Technology Shamrock 303 with 1,200 lines/mm blazed at 300 nm grating
Detector ICCD Andor Technology Istar 2 nsec temporal resolution
LIBS Unit ILM Homemade Instrumentation
Gd-based nanoparticles Nano-H particles
HEPES Sigma-Aldrich H4034 for particle's dilution
CaCl2 Sigma-Aldrich 21108 for particle's dilution
NaCl Sigma-Aldrich S5886 for particle's dilution
Mice Charles River depending of animal breeding
Isoflurane Coveto / Virbac for anaesthesia - Isofluranum
Isopentane Sigma-Aldrich 59060 to froze the sample  slowly
Liquid nitrogen Air Liquide to cool down the isopentane
Cryostat Leica CM-3050S to slide the samples
Petri dishes Dutscher 353004 to stick the sample

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Sancey, L., Motto-Ros, V., Kotb, S., Wang, X., Lux, F., Panczer, G., Yu, J., Tillement, O. Laser-induced Breakdown Spectroscopy: A New Approach for Nanoparticle's Mapping and Quantification in Organ Tissue. J. Vis. Exp. (88), e51353, doi:10.3791/51353 (2014).

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