Anmelden

Bildgebung biologischer Proben mit optischer und konfokaler Mikroskopie

Überblick

Quelle: Peiman Shahbeigi-Roodposhti und Sina Shahbazmohamadi, Biomedical Engineering Department, University of Connecticut, Storrs, Connecticut

Optische Mikroskope gibt es schon seit Jahrhunderten, und obwohl sie vor Jahrzehnten ihre theoretische Auflösungsbeschränkung erreicht enden, haben neue Geräte und Techniken, wie konfokale und digitale Bildverarbeitung, neue Nischen im Bereich der optischen Imaging. Die besten optischen Mikroskope haben in der Regel eine Auflösung von bis zu 200 nm unter idealen Bedingungen. Optische Mikroskope werden jedoch durch die Beugung von Wellen begrenzt, eine Funktion der Wellenlänge, die für sichtbares Licht etwa 500 nm beträgt. Die Auflösung optischer Mikroskope erreicht zwar nicht die von Elektronenmikroskopen, aber sie sind die wertvollsten Werkzeuge bei der Abbildung biologischer Makrostrukturen und ein Grundnahrungsmittel in jedem biologischen Labor.

Bei herkömmlichen Lichtmikroskopen stammt das signal des abgebildeten Objekts aus der vollen Dicke der Probe, was es nicht zulässt, dass der größte Teil davon im Fokus des Betrachters steht. Dadurch ist das Bild "aus dem Fokus verschwimmen". Das konfokale Mikroskop hingegen beleuchtet die Probe durch ein Pinloch und ist somit in der Lage, das außer fokussierte Licht von oben und unterhalb des Fokuspunkts im Objekt herauszufiltern.

Diese Demo bietet eine Einführung in die Bildaufnahme mit optischen und konfokalen Mikroskopiemethoden. Hier wird ein geschnittenes Stück Maushirn untersucht.  Die Bildaufnahme und -analyse, einschließlich der Werkzeuge zum Generieren topografischer Karten und zusammengesetzter Bilder, wird behandelt. Die Vor- und Nachteile verschiedener bildgebender Verfahren, die sich auf Auflösung, Schärfentiefe und Probentyp beziehen, werden ebenfalls erörtert. Der Zweck dieser Demonstration besteht darin, mehr Informationen über optische und konfokale Mikroskope bereitzustellen, um festzustellen, ob diese Mikroskopiemodule für eine Art biologischer Proben am besten geeignet sind.

Verfahren

1. Konfokale Bildgebung

  1. Laden Sie das Sample auf die Bühne. Zentrieren Sie es unter der Linse. Sie sollte die Gewichtsbeschränkung der Stufe, die in diesem Fall 5 kg beträgt, nicht überschreiten. Die Probe sollte nicht mehr als 100 mm dick sein.
  2. Öffnen Sie die Bildverarbeitungssoftware, und wählen Sie "Auftrag erstellen".
  3. Wählen Sie unter der Spalte Topographiendie Assistentenschaltfläche aus.
  4. Erstellen Sie ein Übersichtsbild bei der niedrigsten Vergrößerung, 2.5X. Stellen

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Ergebnisse

Die folgenden Bilder geben einen Überblick über die Ergebnisse, die mit einem konfokalen Mikroskop von einem Maushirn erzielt werden können. Sie zeigen, wie unterschiedliche Informationsebenen erreicht werden können und wie eine topografische Karte der Ergebnisse die Höhe der Stichprobe aufzeigt.

Figure 5
A...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Anwendung und Zusammenfassung

In dieser Demonstration wurden die Schärfentiefe, das Sichtfeld und die maximale Auflösung und Vergrößerung von optischen und konfokalen Mikroskopen optimiert, um biologische Proben zu sehen. Diese Demonstration sollte dem Teilnehmer helfen, zu entscheiden, welches Mikroskopisierungsmodul für eine bestimmte Anwendung das beste ist. Beide Mikroskopie-Modi haben Vorteile bei der Analyse biologischer Proben auf ihre einfache Herstellung und hochauflösende zusammengesetzte Bilder.

Die Anwend...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags
MicroscopyOptical MicroscopyConfocal MicroscopyBiological SamplesImagingDetailed StructureSamplesLensesMagnifyCompound MicroscopeAntonie Van LeeuwenhoekBacteriaYeastRed Blood CellsCirculationCapillary VesselsScientific ContributionsMicroscopic AdvancementsResearchClinical SettingsMedical DiagnosisPinholeOptical ResolutionContrastOperating PrinciplesHigh Resolution ImagesAnalysisApplicationsBiomedical Engineering

pringen zu...

0:07

Overview

1:26

Principles of Confocal Microscopy

3:37

Confocal Imaging

6:09

Digital Optical Microscope

7:56

Results

9:05

Applications

10:16

Summary

Videos aus dieser Sammlung:

article

Now Playing

Bildgebung biologischer Proben mit optischer und konfokaler Mikroskopie

Biomedical Engineering

35.5K Ansichten

article

SEM-Bildgebung biologischer Proben

Biomedical Engineering

23.3K Ansichten

article

Biodistribution von Nano-Wirkstoffträgern: Anwendungen von SEM

Biomedical Engineering

9.2K Ansichten

article

Hochfrequenz-Ultraschall-Bildgebung der Bauchaorta

Biomedical Engineering

14.2K Ansichten

article

Abbildung der Dehnungsbelastung eines Bauchaortenaneurysmas

Biomedical Engineering

4.6K Ansichten

article

Photoakustische Tomographie zur Darstellung von Blut und Lipiden in der infrarenalen Aorta

Biomedical Engineering

5.6K Ansichten

article

Kardiale Magnetresonanztomographie

Biomedical Engineering

14.5K Ansichten

article

Numerische Strömungsmechaniksimulationen des Blutflusses in einem zerebralen Aneurysma

Biomedical Engineering

11.5K Ansichten

article

Nahinfrarot-Fluoreszenz-Bildgebung von Abdominalaortenaneurysmen

Biomedical Engineering

8.2K Ansichten

article

Nichtinvasive Blutdruckmesstechniken

Biomedical Engineering

11.7K Ansichten

article

Erfassung und Analyse eines EKG-Signals (Elektrokardiographie)

Biomedical Engineering

102.0K Ansichten

article

Zugfestigkeit resorbierbarer Biomaterialien

Biomedical Engineering

7.4K Ansichten

article

Mikro-CT-Bildgebung von Maus-Rückenmark

Biomedical Engineering

7.9K Ansichten

article

Visualisierung der Kniegelenksdegeneration nach nicht-invasiver Kreuzbandverletzung bei Ratten

Biomedical Engineering

8.1K Ansichten

article

Kombinierte SPECT- und CT-Bildgebung zur Visualisierung der Herzfunktionalität

Biomedical Engineering

10.9K Ansichten

JoVE Logo

Datenschutz

Nutzungsbedingungen

Richtlinien

Forschung

Lehre

ÜBER JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Alle Rechte vorbehalten