Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

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

Published: June 18, 2014 doi: 10.3791/51353

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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 на ткани и клеточных уровней. Разработка новых устройств, способных обнаружить наночастицы без маркировки предлагает новые возможности для изучения их поведения и кинетики. Кроме того, роль микроэлементов, таких как железо и медь в головном мозге болезниг нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера 1, Menkes 2,3, или Уилсон 4 предложить интерес для изучения и локализовать эти элементы в тканях.

Различные методы были использованы для обеспечения элементарного отображение или микроанализа различных материалов. В их обзоре, опубликованном в 2006 году, Р. Lobinski др.. Представил обзор имеющихся стандартных методов элементного микроанализа в биологической среде, один из самых сложных условиях для аналитических наук 5. Электронный микрозонд, который состоит из энергии дисперсионного рентгеновского микроанализа в просвечивающем электронном микроскопе, могут быть применены к многочисленных исследований, если концентрация элемент является достаточным (> 100-1000 мкг / г). Для достижения более низких пределов обнаружения, были использованы следующие методы:

  • ионного пучка микрозондовый использованием частиц индуцированного рентгеновского излучения μ-PIXE (1-10 мкг / г) 6
  • синного излучения микроанализ μ-SXRF (0,1-1 мкг / г) 7
  • вторичная ионная масс-спектрометрия SIMS (0,1 мкг / г) 8
  • лазерная абляция индуктивно связанной масс-спектрометрии LA-ICP-MS (до 0,01 мкг / г) 9,10

Вышеупомянутые методы обеспечивают микрометрическое разрешение, как показано в таблице 1, извлеченного из Lobinski соавт.

3D-реконструкция серийных 2D исследований также может быть предложен для реконструкции более глубоких тканей 11. Тем не менее, все устройства и системы требуют наличия как квалифицированных специалистов, умеренные до очень дорогого оборудования и продолжительный эксперименты (как правило, более чем на 4 ч в течение 100 мкм х 100 мкм для μ-SXRF и 10 мм х 10 мм для LA-ICP-MS ) 12. В целом, эти требования делают элементный микроанализ очень ограничивающая и несовместимы с обычными системами оптических изображений,флуоресцентной микроскопии или нелинейная микроскопии. Еще один момент, что мы можем упомянуть здесь является то, что количественное возможность измерения по-прежнему довольно ограничен и зависит от наличия соответствующих матрице лабораторных стандартов. Дальнейшее обобщение применение элементарного микроанализа в отрасли процессов, геологии, биологии и других областях применения будет генерировать значительные концептуальные и технологические прорывы.

Целью настоящего рукописи является создание решения для количественного элементного отображения (или элементного микроанализа) в биологических тканей с настольной аппаратуры полностью совместимы с традиционной оптической микроскопии. Наш подход основан на лазерной искровой спектроскопии (LIBS технологии). В LIBS, лазерный импульс сосредоточен на выборке из интереса, чтобы создать разбивку и искру материала. Атомное излучение в плазме затем анализируют с помощью спектрометра и элементарныхконцентрации ментальных могут быть получены с поверочные выполненных заранее 13,14. Преимущества LIBS включают чувствительность (мкг / г для почти всех элементов), компактность, очень простой пробоподготовки, отсутствие контакта с образцом, мгновенной реакции и точно локализованной (микро) поверхности анализа. Однако, применение химических ткань изображений остается сложной, поскольку лазерной абляции ткани должны быть точно контролироваться, чтобы выполнить карты с высоким пространственным разрешением вместе с чувствительностью в мкг / г диапазоне 15,16.

При таком решении, присоединением индикаторов или маркировки агентов не требуется, что позволяет обнаруживать неорганические элементы непосредственно в их родной среде в биологических тканях. LIBS инструмент, разработанный в нашей лаборатории предлагает текущее разрешение, ниже 100 мкм по оценкам, чувствительности для Б-га ниже 35 мкг / г, что эквивалентно 0,1 мм 16, что позволяетотображение больших образцов (> 1 см 2) в течение 30 мин. Кроме того, домашнее программное обеспечение облегчает приобретение и эксплуатацию данных. Этот инструмент используется для обнаружения, карту, и количественно тканевое распределение гадолиния (Gd) на основе наночастиц 17 - 18 в почках и образцов опухоли из мелких животных, 1 до 24 часов после внутривенного введения частиц (размер <5 нм) . Неорганические элементы, которые по своей сути, содержащиеся в биологической ткани, такие как Fe, Ca, Na, и Р, были также обнаружены и в образ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

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: Лион, в лаборатории).
  2. Введите 200 мкл Б-г на ​​базе решения наночастиц внутривенно в анестезированных опухолями грызунов (Город: Lyon Sud (Уллен), 15 км от лаборатории).
  3. 1-24 ч после инъекции, пожертвовать мышейг поставить биологических образцов в изопентана, охлаждаемым жидким азотом. Храните образцы при - 80 ° C (Город: Лион Sud (Уллен), в 15 км от лаборатории).
  4. Нарежьте образец (City: обычно Гренобль, в 100 км от лаборатории; я постараюсь, чтобы иметь доступ в Lyon Sud) в 100 мкм толщиной горками и поставить биологические слайды на конкретных пластиковой посуды (чашки Петри). Хранить при температуре -80 ° С.
    Примечание: Пластиковая посуда в основном очень чистый образец полимера. Они используются, чтобы избежать помех элементов, содержащихся в ткани.

2. Подготовка образцов для калибровки

  1. Подготовка ампулы с увеличением дозы Gd на основе наночастиц в воду (0 нМ, 100 нМ, 500 нМ, 1 мкМ, 5 мкМ, 10 мкМ, 50 мкМ, 100 мкМ, 500 мкМ, 1 мМ и 5 мМ).
  2. Положите 5 мкл-каплю каждого решения регулярно расстоянии 3 мм на чашке Петри.
  3. Высушивают при комнатной температуре в течение 20 мин.

3. LIBS Эксперимент

  1. Инициализация установки LIBS
    1. Лазерные Настройки. После включения приборов, подождите 10-20 мин для лазерного импульса стабилизации энергии и охлаждения из ICCD камеры до -20 ° С Отрегулируйте энергии импульса с аттенюатора.
      Примечание: Оптимальные параметры лазера для отображения тканях 5 нс длительность импульса, 1064 нм длина волны, энергия импульса около 4 мДж. Лазер использует типичный Nd: YAG лазер наносекунды.
    2. LIBS Настройки. Установка фокусировки лазерного положение (по отношению к поверхности образца), чтобы получить меньший диаметр кратера (около 50 мкм или менее).
      Примечание: Это соответствует лазерного импульса сосредоточения 100 мкм ниже поверхности образца.
    3. Настройки спектрометра. Используйте спектрометр Черни-Тернера в сочетании с 1200 линий / мм решетки и высоким временным разрешением ICCD камеры. Управление всеми этими устройствами с помощью компьютера. Установите значение входной щели до 40 мкм. Установите Спектральный диапазон реГардинг элемент, который будет анализироваться. Используйте спектральный диапазон, охватывающий 325 до 355 нм для обнаружения Б-га с высокой чувствительностью, а также Na, Cu и Ca. Установите параметры ICCD с задержкой 300 нс, ворота 2 мкс, и прироста 200.
  2. Отображение измерений
    1. Поместите биологического образца на LIBS моторизованных держателя образца.
    2. Отрегулировать высоту образца в соответствии с положением фокуса лазера.
    3. Возьмите с высоким разрешением фотографию образца среза.
    4. Установите модуль отображения программного обеспечения LIBS приобретения выполнять карту с типично 100 х 100 точек измерения расположенных по решению около 100 мкм.
    5. Запустите приобретение. С этой точки автоматизировать все; последовательность, а также запись спектра перемещения и сохранения. 40 мин требуются для отображения 10000 пунктов (эквивалент 1 см 2 для разрешения 100 мкм). Перегруппировка все записанное спектры в тот же файл.
    6. При еinished, взять вторую фотографию образца ломтик
  3. Калибровка Измерение

С тех же экспериментальных параметров, измерения калибровочных проб (подробнее подготовки, см. раздел 2). Выполнение карту или записи 25-спектры (полученный из участков измерений в центральной части капли) в каждой из калибровочных капель.

4 Спектральный анализ LIBS:. Построение химического Images

  1. Запишите все спектры LIBS из отображения ткани и загружать их в анализе LIBS программного обеспечения. Вычтите базовый для каждого спектра и построить химические изображения с относительной шкале интенсивности использовании ложной цвет.
    Примечание: алгоритм получает конкретные интенсивности линий, таких как Б-га, Cu, Na, Ca или.
  2. Выполните те же действия на спектров, измеренных от калиброванного образца, чтобы позволить расчет калибровочных кривых (зависимость между интенсивностью и концентрацией) и построить водныйuantitative карту или изображение для Б-га (или другой элемент интереса).
  3. Применить адекватные процедуры для химических изображений, например интерполяции или сглаживания. Сохраните карты интенсивности или концентрации в формате изображения (растрового).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

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 одного плазму только в одном положении на образец (одиночный выстрел). Микроскопическое наблюдение кратеров, созданных на подложке показали, диаметр кратера ниже, чем 50 мкм. Созданный в плазме был сфотографирован на пару объектива на входе оптического волокна, подключенного на другом конце к спектрографа Черни-тюнера, оснащенного решетки 1200 линий на мм (проторенных при 300 нм). ICCD камера была установлена ​​на выходном фокальной плоскости спектрографазаписать спектр. Во время измерений, высота поверхности образца (с учетом позиции лазерного фокуса) контролируется с использованием тригонометрических метод с наклонно падающего пучка от низкой мощности непрерывного лазерного диода на поверхности образца и камеры CCD монитора. ICCD было вызвано лазерного добротности и 400 нс и 2 мкс были установлены, соответственно, для задержки и ворота параметров. Во время отображения, образец был перенесен на смещение 100 мкм после каждого лазерного выстрела. Один спектр был записан для каждого лазерного выстрела. Домашнее программное обеспечение, разработанное в среде LabVIEW контролировала всю оборудование и разрешено выполнение работ по автоматизированному последовательность сканировать область интереса образца ткани с конкретной пространственным разрешением.

Пример одного спектров выстрел, записанного на различных регионах почечной ткани после внутривенных инъекций наночастиц Б-г на базе показано на рисунке 2. Наночастицы были синтезированы, как DescrIBED в Миньо и др. 17. Коротко, наночастицы состоят из полисилоксана матрицы, держа DOTAGA-Gd 3 + хелаты на их поверхности. Они разработаны для (I) мультимодальной изображений, поскольку они могут быть использованы в МРТ, ядерной изображений и изображений флуоресценции, отдельно или одновременно, и (II) терапевтический функционируют как радиосенсибилизатора (т.е. увеличение локально эффективности лучевой терапии) 18. Спектральный диапазон используется (286 до 320 нм) позволяет обнаруживать различные элементы, такие как Б-га, Ca, Fe, Si, и Ал. Синий спектр был записан в центральной области почек (костный мозг), красный спектр соответствовал мембраны почек (капсулы) и зеленого спектра к периферийной области (кора). Следует также отметить, что Б-г, Si, Al, Ca, Fe и интенсивности широко переменной в разных регионах, что свидетельствует о большой неоднородности этих концентрациях элементов внутри ткани. В основном Б-г и Si были содержащий в Gd-базыд наночастицы, Fe конкретно для кровеносных сосудов, Ca от самой биологической пробе.

Образцы ломтик ткани были проанализированы место на месте, перемещения образца в положении X и Y. Боковая резолюция близка к 100 мкм. Один одноместный спектр был записан для каждой позиции (измерение одного выстрела). Интенсивностей линий были извлечены из спектров с использованием вычитание фона. Химические изображения были затем построены из этих интенсивностей. Пример показан на рисунке 3 для Б-га, Si и Fe. Линии, используемые для построения этих химических изображения показаны в таблице 2. Анализ коррелирует с цветной фотографии биологического образца перед экспериментом, чтобы улучшить локализацию и отображение различных элементов. В почках, сигналы Gd и Si были совместно локализованы, но это совместная локализация не соответствовали распределения Fe, что указывает на специфическое распределение.

СимиLAR результаты были получены при образцов опухоли. Пример измерения на SQ20B опухолевой ткани показано на рисунке 4. В этом случае химический карта Gd, показано с ложным цветовой гаммы, был наложен на естественный свет изображения. Для этого измерения, количественный анализ был проведен для получения локальной концентрации гадолиния (см. процедуру, описанную в разделе протокола). Для этого эксперимента, наночастицы были введены непосредственно в опухоль, которая была удалена 1 час после инъекции и нарезанный для анализа. Как видно на рисунке 4, частицы рассеянные в ткани от точки ввода в опухолевой центра к периферии. 1 час после инъекции, примерно половина объема опухоли содержал некоторые частицы. Такое отображение может помочь предоставить информацию о терапевтическом протокола. Для оптимальной эффективности лечения, наночастицы должны диффундировать в пределах всей опухоли; после 1 час, только гаLF опухоли содержится несколько частиц, предполагая, что более длительное время диффузии будут необходимы для оптимального распространения и, таким образом, эффективное лечение.

Таблица 1
Таблица 1. Основные пространственным разрешением аналитические методы химического элементного изображений. (Lobinski соавт. 5). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой таблице.

Рисунок 1
Рисунок 1. Схематическое представление используется LIBS экспериментальной установки. (Девиз-Рось и др.. 15).

: Держать-together.within страницах = "всегда"> Рисунок 2
Рисунок 2. LIBS однократного спектры, полученные в трех различных регионах почечной ткани. Эти регионы являются костный мозг (центральная часть почки), капсула в красном и кора в зеленый цвет. Спектры были сдвинуты по вертикали для ясности.

Рисунок 3
Рисунок 3. LIBS элементный отображение Б-га, Si, Fe и в ломтиком почки мыши получали в соответствии с условиями, указанными в тексте. Интенсивность масштаб химических изображений выражается в произвольном блоке. Естественный свет фотографии также показан в верхней левой части рисунка.

ontent "FO: держать-together.within-страницу =" всегда "> Таблица 2
Таблица 2. Спектральные линии, используемые для обнаружения Gd, Si, Fe и в почке мыши (атомные линии помечены I и ионные линии помечены II).

Рисунок 4
Рисунок 4. LIBS количественное отображение Б-га внутри кусочком ткани опухоли. Ложное цветовая гамма работает от 0,1 мм (зеленый) до 20 мм (фиолетовый).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

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 сожалению, создает деградированных пространственное разрешение. Кроме того, тип спектрометра, используемого должны быть тщательно проверены. В основном, широкополосный исследование (с использованием, например эшелле спектрометр) позволит большой выбор элементарных видов, но с низкой чувствительностью, а с помощью спектрометра Черни-Тернера (оснащенный ICCD или ФЭУ) позволит обнаруживать меньше элементов, но с гораздо более чувствительность. Все выбранные настройки в диапазоне длин волн зондируемой должна быть скорректирована на рЗАДАЧА расследования.

Что касается самого биологического образца, его толщина и твердость также может влиять на качество спектра. Очень тонкий образец будет полностью распыляется и поддержка образец будет атакован также лазерным выстрелом, в то время как слишком толстый образец может пострадать от его неоднородность ее конституции, которые будут отразился на неоднородность размере распыляется дело (наличие крупных сосудов и т.д.). Из элементарной исследования, выбор поддержке можно было ожидать; например, если исследуемый элемент Si, выборка должна быть подана на чистого пластика, но стекло должно быть во избежание, так как содержит большое количество Si. Кроме того, образец может быть подготовлена ​​и зафиксирована в конкретных условиях для предотвращения любого компонента фиксатора загрязнять уровень исследуемого элемента.

Эта техника может быть очень полезным для анализа предварительно клинических образцах. LIBS кулоновскогоLD позволяют обнаружение аномальных металлических элементов, таких как Fe и Cu, в частности в образцах головного мозга. Особых ограничений с Fe должно быть высокое содержание Fe в гемоглобине; образец тщательно подготовился и оценка калибровочной анализа является обязательным. В области биотехнологии, применяемых к биологии и медицине, LIBS может позволить обнаруживать любое соединение или частицы, который содержит определенный элемент, такой как Au, Gd, Cu и т.д.

Настольный приборы полностью совместим со стандартным оптической микроскопии, который показывает его большой потенциал использования в биологии и медицине в качестве инструмента для дополнительного наблюдения следов металлических элементов. Этот тип элементного изображений, сочетающих в себе высокую поперечную разрешение (<50 мкм) с низких пределов обнаружения (в диапазоне мг / кг), как правило, включает высокий уровень необходимого оборудования, такого как синхротронного излучения микроанализа (SXRF) или лазерной абляции индуктивно связанной масса спектрометрасимметрии (LA-ICP-MS), что делает его очень ограничительный характер и несовместимы с коммерчески доступных микроскопических систем визуализации. LIBS приборы не очень дорого, в зависимости от разрешения и чувствительности, необходимой (цена от 100 до 200 K €). В настоящее время 1 см 2 образца могут быть проанализированы в течение 30-40 мин; на этот раз приобретение не может измениться после добавления других микроскопических методов, таких как обнаружение флуоресценции и цветного изображения образца. Нынешний пространственное разрешение 100 мкм уже показывает эффективность для отображения биологических тканей. Тем не менее, эта резолюция может быть значительно улучшена с помощью оптического микроскопа вместо простой объектив сфокусировать лазерный импульс абляции. Разрешение микрометр теоретически может быть достигнуто, даже если чувствительность упадет, так как меньше материала будет удалена. Увеличение разрешения до 10 мкм позволит точной локализации наночастиц, которые должны соблюдаться на уровне клетки.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы не имеют ничего раскрывать.

Acknowledgments

Авторы выражают благодарность финансовую поддержку по Labex-Imust.

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

  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. Conditional knockout of the Menkes disease copper transporter demonstrates its critical role in embryogenesis. PloS one. 7, (2012).
  3. Reske-Nielson, E., Lou, H. O., Andersen, P., Vagn-Hansen, P. Brain-copper concentration in Menkes' disease. Lancet. 1, 613 (1973).
  4. Hayashi, H., et al. Various copper and iron overload patterns in the livers of patients with Wilson disease and idiopathic copper toxicosis. Medical molecular morphology. 46, (2013).
  5. Lobinski, R., Moulin, C., Ortega, R. Imaging and speciation of trace elements in biological environment. Biochimie. 88, 1591-1604 (2006).
  6. Devès, G., Bouhacina, T., Ortega, R. STIM mass measurements for quantitative trace element analysis within biological samples and validation using AFM thickness measurements. Spectrochimica Acta B. 59, 1733-1738 (2004).
  7. Twining, B. S., et al. Quantifying trace elements in individual aquatic protist cells with a synchrotron X-ray fluorescence microprobe. Analytical chemistry. 75, 3806-3816 (2003).
  8. Guerquin-Kern, J. L., Wu, T. D., Quintana, C., Croisy, A. Progress in analytical imaging of the cell by dynamic secondary ion mass spectrometry (SIMS microscopy). Biochimica et biophysica acta. 1724, 228-238 (2005).
  9. Binet, M. R., Ma, R., McLeod, C. W., Poole, R. K. Detection and characterization of zinc- and cadmium-binding proteins in Escherichia coli by gel electrophoresis and laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry. Analytical biochemistry. 318, 30-38 (2003).
  10. Becker, J., Gorbunoff, A., Zoriy, M., Izmer, A., Kayser, M. Evidence of near-field laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (NF-LA-ICP-MS) at nanometre scale for elemental and isotopic analysis on gels and biological samples. J. Anal. Atom. Spectrom. 21, 19-25 (2006).
  11. Seeley, E. H., Caprioli, R. M. 3D imaging by mass spectrometry: a new frontier. Analytical chemistry. 84, 2105-2110 (2012).
  12. Pornwilard, M. -M., Weiskirchen, R., Gassler, N., Bosserhoff, A. K., Becker, J. S. Novel bioimaging techniques of metals by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry for diagnosis of fibrotic and cirrhotic liver disorders. PloS one. 8, (2013).
  13. Cremers, D. A., Radziemski, L. J. Handbook of laser-induced breakdown spectroscopy. , Wiley. (2006).
  14. Miziolek, A. W., Palleschi, V. Laser-Induced Breakdown Spectroscopy: Fundamentals and Applications. , (2006).
  15. Motto-Ros, V., et al. Mapping nanoparticles injected into a biological tissue using laser-induced breakdown spectroscopy. Spectrochimica Acta Part B. , (2013).
  16. Motto-Ros, V., et al. Mapping of native inorganic elements and injected nanoparticles in a biological organ with laser-induced plasma. Applied Physics Letters. 101, (2012).
  17. Mignot, A., et al. A top-down synthesis route to ultrasmall multifunctional Gd-based silica nanoparticles for theranostic applications. Chemistry. 19, 6122-6136 (2013).
  18. Lux, F., et al. Ultrasmall rigid particles as multimodal probes for medical applications. Angew Chem Int Ed Engl. 50, 12299-12303 (2011).

Tags

Физика выпуск 88 Микротехнологии Нанотехнология Ткани диагностика неорганическая химия органическая химия физическая химия физика плазмы лазерная-пробой спектроскопия наночастицы элементного картирования химические образы ткани органа количественного биомедицинских измерений лазерно-индуцированной плазма спектральном анализе отображение ткани
Лазерно-индуцированное Разбивка спектроскопия: новый подход по картированию и количественной наночастиц в ткани органа
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sancey, L., Motto-Ros, V., Kotb, S., More

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter