Luminescence Lifetime Imaging of O₂ con un sistema de cámara basado en dominio de frecuencia

Describimos un método para la imagen de oxígeno disuelto (O₂), en 2D a alta resolución espacial (< 50-100 m) y temporal (< 10 s). El método emplea láminas de sensor luminiscentes sensibles O₂ (optodos planos) en combinación con un sistema de cámara especializado para la vida útil de la luminiscencia de imágenes en el dominio de frecuencia. Los optodos planos se preparan disolviendo el tinte indicador sensible O₂en un polímero y extendiendo la mezcla sobre un soporte sólido en un espesor definido a través del recubrimiento de cuchillo. Después de la evaporación del disolvente, el optode plano se pone en estrecho contacto con la muestra de interés - aquí demostrado con las raíces de la planta acuática Littorella uniflora. El cambio dependiente de la concentración O₂ en la vida útil de la luminiscencia del tinte indicador dentro del optode plano se toma una imagen a través de la parte posterior de la lámina portadora transparente y la pared del acuario utilizando una cámara especial. Esta cámara mide la vida útil de la luminiscencia a través de un cambio en el ángulo de fase entre una señal de excitación modulada y la señal de emisión. Este método es superior a los métodos de imagen de intensidad de luminiscencia, ya que la señal es independiente de la concentración o intensidad del tinte de la fuente de excitación, y se basa únicamente en el tiempo de decaimiento de la luminiscencia, que es un parámetro referenciado intrínsecamente. Por consiguiente, no se necesita un tinte de referencia adicional u otros medios de referencia. Demostramos el uso del sistema para la toma de imágenes macroscópicas O₂ de rizoesferas vegetales, pero el sistema de cámara también se puede acoplar fácilmente a un microscopio.