Hücresel metabolizmayı incelemek için multimodal optik görüntüleme platformu

Araştırmamız, çeşitli patolojilerdeki moleküler ve metabolik farklılıkları ölçmek ve mekansal heterojenliklerini görselleştirmek için multimodal mikroskobumuzda kullanılmasını içerir. Optik görüntülemeye multimodal yaklaşım, patofizyolojik değişiklikleri çeşitli perspektiflerden tanımlamamızı sağlar. Optik mikroskopiye multimodal yaklaşım, özellikle mikro endoskopların geliştirilmesinin klinik görüntüleme için bir yol açtığı klinik ortamda, uygulamalarını sürekli olarak genişletmektedir.

Mevcut deneysel zorluklar, tüm donanımı bir araya getirmenin karmaşıklığında yatmaktadır, bu da özel yapım bir mikroskop sistemi kullanmamızın nedeninin bir parçasıdır. Multimodal optik görüntüleme platformumuzun kullanımı sayesinde, farklı meme kanseri alt tiplerinin sınıflandırılması ve drosophila ve fare beynindeki lipid metabolizmasının analizi de dahil olmak üzere etiketsiz biyoortogonal hastalık çalışmasında önemli adımlar attık. Etiketsiz multimodal optik görüntülememizi kullanarak, hastalıkları ve yaşlanma sürecini araştırmak için güçlü bir araç olan metabolizmayı, morfolojiyi ve moleküler bileşimi aynı anda görselleştirebiliyoruz.

Başlamak için lazeri ısıtın ve yaklaşık 15 ila 20 dakika bekleyin. Kontrol kutusunu açın, ardından dokunmatik panel denetleyicisini, ana lazer uzaktan kumanda için AC adaptörünü ve alt lazer uzaktan kumanda için AC adaptörünü açın, ardından silikon foto diyot dedektörünü ve kilitli amplifikatörü açın. Lazer sistemini, 780 nanometreden 990 nanometreye ayarlanabilen, beş ila altı pikosaniye darbe genişliğine ve 80 megahertz tekrarlama oranına sahip bir pompa ışını ile kurun.

Stokes lazer ışını, altı pikosaniye darbe ve 80 megahertz tekrarlama oranı ile 1031 nanometre sabit bir dalga boyuna sahip olmalıdır. Hem pompa hem de stok kirişlerinin düşük güçte olduğundan, hizalama plakasında görünür olması için en az 20 miliwatt olduğundan emin olun. Yüksek sayısal açıklıklı yağ kondansatörüne yağ sürün.

Mikroskop slaytını yağ kondansatörüne monte edin ve 25X su hedefi için mikroskop lamına büyük bir su damlası yerleştirin. Biyolojik numunenin parlak parlak alan görüntüsü 25X su hedefinin altında görünene kadar odağı ayarlamak için Z aşamasını ayarlayın. Foto ağartmayı önlemek için görüntüleme işlemine doğru sırayla başlayın.

MPF ve SHG arasında hızlı bir şekilde geçiş yapmak için pompa kirişinden sabit stok kirişine geçin. Görüntü çözünürlüğünü 512 x 512 piksel olarak seçin. MPF ve SHG için bekleme süresini piksel başına sekiz mikrosaniye olarak ayarlayın ve ortalama kare üçün üzerindedir.

SRS modalitesi için ortalama iki kare ile piksel başına 40 mikrosaniye kullanın. MPF ile otofloresan elde etmek için stokes lazer ışınını kapatın. NADH ve flavin'i heyecanlandırmak için pompa lazerini 800 nanometreye ayarlayın.

SHG kullanarak kollajen lifi sinyalini elde edin. Pompa lazer ışınını kapatın ve yalnızca 500 miliwatt gücünde stokes lazer ışınını kullanın. SRS kullanarak proteinlerin ve lipitlerin uzamsal dağılımını elde edin.

Her iki lazer ışınını da açık tutun ve lazer ışını frekansını her molekül için belirli titreşim moduna uyacak şekilde ayarlayın. SRS hiper-spektral görüntü veri setlerini elde etmek için süit modunu seçin ve dalga boyu aralığını 781.3 nanometre ile 806.5 nanometre arasında ayarlayın. En az 60 yığın numarası seçin ve hiper spektral görüntü yığınını yakalayın.

Aynı ilgi alanlarının tüm görüntülerini aynı klasöre kaydedin ve görüntü formatının Olympus OIR dosyası olduğundan emin olun. Otofloresan ve SRS görüntüleme, insan akciğer dokusundan metabolik ve yapısal bilgileri başarıyla yakaladı. Optik redoks oranı ve lipid doymamışlık oranının oransal analizi, insan akciğer dokusundaki metabolik aktivitenin ve moleküler bileşimin mekansal dağılımlarını sağlamıştır.

Sağlıklı ve tümör dokusu arasındaki oksidatif stres ve lipid doymamışlığının kantitatif olarak karşılaştırılması, metabolik durumlardaki farklılıkları ortaya koymaktadır.