Name: high-resolution fiber-optic microendoscopy for in situ cellular imaging
Uploaded: 2011-01-11T22:01:00
Duration: 13 min 49 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging at JoVE.com

ومولت جزئيا هذا البحث من المعاهد الوطنية للصحة ، ومنحة R01 EB007594 ، ووزارة الدفاع سرطان الثدي برنامج البحوث واقتراح BCO74699P7 ، ومؤسسة سوزان جي كومين منح 26152/98188972.

1. Microendoscope الجمعية ينبغي النظر في microendoscope عالية الدقة الموصوفة هنا (الشكل 1A) ، وتكوين قاعدة ممكنة مع وجود اختلافات عدة في التجمع والتطبيق. نحن تصف بالتفصيل هنا تجسيدا للمنصة التي صممت ليتم استخدامها مع بروفلافين كعامل النقيض من الفلورسنت. بروفلافين النووية هو مشرق وصمة عار على امتصاص موجات الذروة والانبعاثات من 445 نانومتر و 515 نانومتر على التوالي. واستخدام عوامل التباين الأخرى تتطلب من المستخدم لتحديد الإثارة ، والانبعاثات ، ومرشحات مزدوج اللون مناسب. عدة عناصر من microendoscope عالية الدقة والنوعية ، ويمكن الحصول عليها من بائعين متعددين. على سبيل المثال ، والمكونات الميكانيكية المواقع المتوفرة من Thorlabs ، نيوبورت ، ينوس بين الآخرين. كاميرات CCD المدمجة المتوفرة من الشركات بما في ذلك نقطة رمادية البحوث وProsilica وRetiga ؛ ينبغي اختيار حساسية الكاميرا مع النظر في سطوع fluorophore لاستخدامها ، وكذلك معدل الإطار المطلوب. ويمكن الحصول على الطاقة العالية الثنائيات الخفيفة (المصابيح) من Luxeon ، كري ، وNichia من بين آخرين. الألياف البصرية وتتوفر باقات من سوميتومو ، فوجيكورا ، وشوت. في اختيار مكونات لتطبيق معين ، يجب على المستخدم النظر في العلاقات الملازمة لالمجهري مضان بين تركيز fluorophore ، photobleaching وشدة الإضاءة ، وحساسية الكاميرا ، والكسب ، ومدة التعرض. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيل 6 &quot;قضبان القفص إلى 1.5&quot; قضبان القفص ، لتشكيل زوج من 7.5 &quot;قضبان طويلة. برغي هذه القضبان في وجه واحد من وحدة المرآة أضعاف. برغي 0.5&quot; قضبان في وجه الآخر. الشريحة المكعب على قضبان القفص قفص ، عن طريق خفض اثنين من خلال الثقوب. المسمار 2 &quot;في وجه قضبان الجانب من المكعب قفص (1B الشكل). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نعلق الكاميرا إلى لوحة قفص باستخدام C - جبل لمحول SM1. تأمين لوحة قفص على قضبان القفص 0.5 &quot;، تدفق مع وحدة مواجهة مرآة أضعاف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج &quot;أنبوب&quot; العدسة في 3 &quot;أنبوب عدسة طويلة وتأمين العدسة مع الاحتفاظ حلقة ، وينبغي تحديد البعد البؤري للعدسة بحيث يتم أخذ عينات من النوى من حزمة من الألياف البصرية من قبل اثنين على الاقل من المتوقع عندما بكسل على الكاميرا. إسقاط مرشح الانبعاثات في الأنبوب على الجزء العلوي من الحلقة الأولى الاستنادية ، وإضافة حلقة أخرى لضمان التصفية في المكان. الالتزام باتفاقية اتجاه تصفية من قبل الشركة المصنعة أشارت التصفية. برغي أنبوب العدسة إلى جانب قفص مكعب أقرب إلى الكاميرا CCD. 1C لاحظ أنه في الشكل ، وتظهر هذه العدسة والفلتر دون أنبوب العدسة 3 &quot;للوضوح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> توصيل الكاميرا بجهاز كمبيوتر وعرض الصور على الشاشة. المباشرة الجمعية الكائن في قفص بعيد وحرك المكعب القفص على طول القضبان حتى يظهر في صورة التركيز. تأمين المكعب قفص في هذا الموقع. (وهذا هو طريقة بسيطة لضمان أن أنبوب العدسة وتكوين صورة مركزة عند دمجها مع عدسة اللانهاية لتصحيح الهدف). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدراج مزدوج اللون في مرآة ومكان حامل في 45 درجة في المكعب القفص. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المسمار العدسة الهدف ، عبر RMS إلى محول الصفحات SM1 وأنبوب العدسة قابل للتعديل ، في وجه من المكعب قفص قبالة أنبوب حامل العدسة. ويمكن استخدام Z - مترجم بدلا من أنبوب العدسة قابل للتعديل لتسهيل التركيز. المسمار موصل SMA إلى لوحة القفص ويشن هذا على القضبان ، وعلى مسافة نحو العمل للعدسة الهدف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شن LED على طبق من القفص والانزلاق على نهاية 2 &quot;قضبان. إضافة إلى عدسة 0.5&quot; أنبوب العدسة بحيث عندما يتم شد هذا الأنبوب الى جانب من المكعب القفص ، فإنه سيتم تشكيل صورة LED الذي يملأ الفتحة الخلفية للعدسة الهدف. وهذا التكوين (كولر الإضاءة) ضمان مضاءة بشكل موحد لمواجهة القريبة من حزمة من الألياف البصرية. إضافة الإثارة إلى تصفية الانبوب 0،5 عدسة &quot;وآمنة في مكان مع الاحتفاظ حلقة (الشكل 1C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إرفاق موصل SMA إلى حزمة من الألياف البصرية. المسمار حزمة SMA connectorized في وعاء SMA محمولة على قضبان القفص. المباشرة في نهاية البعيدة للحزمة النطاق العريض نحو مصدر الضوء (الإضاءة الفلورسنت تكفي) ومراقبة صورة الوجه حزمة الداني على الكاميرا CCD. ضبط موضع العدسة الهدف من خلال الشد داخل أو خارج القفص حتى المكعب صورة حزمة الألياف يظهر في التركيز. ينبغي أن النوى الفردية تكون مرئية بشكل واضح (الشكل 2). </li></ol> 2. غرين لنس الجمعية ويمكن زيادة هذا القرار المكاني للmicroendoscope عن طريق ربط عدسة الصغيرة أو التجميع العدسة إلى الطرف البعيد من حزمة من الألياف. تم تكوين هذه البصريات مثل أنه بدلا من وضع ربطة طرف مباشرة على الأنسجة ، والتقط طرف على سطح الانسجة مع demagnification ، وبالتالي زيادة وتيرة أخذ العينات المكانية التي تفرضها GUID الخفيفجي النوى من حزمة من الألياف. درجة demagnification يتوافق مع الزيادة في القرار المكانية ، وفي الوقت نفسه ، إلى انخفاض متناسب في مجال الرؤية من. عدسة مكونات مؤشر الانحدار (غرين) متوافقة مع الألياف البصرية وتتوفر من GrinTech ، NSG ، شوت ، من بين أمور أخرى ، ويمكن المستعبدين مباشرة إلى الطرف البعيد من حزمة من الألياف. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد عدسة غرين مع التكبير والمسافة المطلوبة للعمل التطبيق الخاص بك. تأكد من أن قطره يفوق العدسة للحزمة الألياف كنت تخطط للعمل مع. نوصي بأن يتم تنظيمها حزمة الألياف وعدسة غرين على 3 محاور منفصلة مراحل لتحديد المواقع دليل تحت المجهر منخفضة الطاقة أو المجسام للمحاذاة دقيقة قبل الرابطة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع قطرة من مادة لاصقة البصرية (مثل العلاج بالأشعة فوق البنفسجية لاصقة نورلاند) على عدسة أو مواجهة حزمة. جعل هذين العنصرين في اتصال باستخدام positioners اليدوي. يعرض واجهة لضوء الأشعة فوق البنفسجية للجرعة الموصى بها من قبل الشركة المصنعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وسعها لحماية العدسة غرين واجهة المستعبدين ، وطولها أقل من أنابيب الألومنيوم الشعرية (شركة أجزاء صغيرة) يمكن استخدامها لإحاطة مشتركة. الشريحة أكثر من الأنبوب المشترك وآمنة في مكان مع الايبوكسي. ويمكن استخدام أنابيب الحرارة يتقلص إلى الانتهاء من التجميع. </li></ol> 3. Microendoscope التصوير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق عامل على النقيض من الخلايا أو الأنسجة ليمكن تصوير. مع بروفلافين (0.01 ٪ W / V في برنامج تلفزيوني) ، يمكن التصوير في المختبر من الخلايا في الثقافة ستؤديها حضانة قصيرة (&lt;1 دقيقة) وشامل الشطف. التصوير عينات الأنسجة الحية أو السابقين في أنسجة الجسم الحي هو ممكن التطبيق الموضعي التالية للصباغة. تم العثور على امتصاص بروفلافين في ظل هذه الظروف أن تكون شبه فورية ، والتصوير ممكنا في غضون بضع ثوان ودائم لعدة دقائق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع حزمة من الألياف البصرية في ضوء الاتصال مع عينة ليمكن تصوير. التصوير الخلايا عندما تكون في الثقافة أو السابقين عينات الأنسجة الحية ، نوصي تصاعد نهاية البعيدة للحزمة الألياف لاعبا اساسيا في تأمين مراحل مع تحديد المواقع دليل على محاور XYZ لتحقيق الاستقرار أثناء التصوير. </li></ol> 4. ممثل النتائج : عند تجميعها بشكل صحيح ، سوف تعمل كما microendoscope مجهرا برنامج التحصين الموسع ومضان ، نقلت من خلال حزمة من الألياف البصرية متماسكة. من أجل تحقيق النتائج المثلى التصوير ، ينبغي إيلاء الاهتمام لضمان تلبية ثلاثة شروط رئيسية هي : <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وينبغي تصوير الوجه القريبة من حزمة من الألياف على الكاميرا CCD دون يزيل التباؤر ، من أجل تحقيق حل كامل للنظام. الشكل 2A ، ب ، ج يبرهن على وجود جزء من حزمة من الألياف تصوير مع تركيز الفقراء ، ويزيل التباؤر طفيفة ، والتركيز جيدا على التوالي. تم العثور على التركيز الأمثل عن طريق ضبط الموقف المحوري للعدسة الهدف النسبي لمواجهة حزمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وينبغي مواجهة القريبة من حزمة ألياف ضوئية بشكل منتظم على طول قطرها الكامل (حقل من رأي). كما هو موضح في نص البروتوكول (1.7) ، ويتم تحقيق هذا عن طريق تكوين البصريات إنارة لإضاءة كوهلر. ويبين الشكل 2D صورة مضيئة المكتسبة عند عينة موحدة فلوري في هذا التكوين المفضل ، مع 2E الشكل يدل على نتيجة المقابلة تحت الإضاءة الحرجة. في الحالة الأخيرة ، يتم تصوير هيكل الصمام على وجه حزمة الألياف ، مما أدى إلى ظهور هذا النمط غير المرغوب فيه فرضه على هيكل العينة الحقيقية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يجب على وجوه القريبة والبعيدة من حزمة من الألياف تكون نظيفة وخالية من الخدوش ورقائق البطاطس. الرقم 2F يوضح وجود الحطام التي تعلق على وجه حزمة ، مع الضرر في شكل شريحة صغيرة في 5:00 على محيط من الألياف. يمكن إزالة الحطام من حزمة يواجه عن طريق تنظيف في نفس منوال موصلات الألياف البصرية التقليدية ، مع ورقة العدسة والأيزوبروبانول ، أو معيار أدوات تنظيف الألياف البصرية. إذا خدش طرفي حزمة الألياف أو متكسرة ، أو إذا كانت حزمة فواصل على طوله ، ويمكن مصقول الوجه المسطح بواسطة دليل القياسية ، أو تلميع التقنيات الميكانيكية. نوصي 12-15 ميكرومتر اللف ورقة لتلميع an الخشنة الأولية ، مع تلميع النهائي على الورق 0،5-1،0 ميكرون. </li></ol> يوضح الشكل 3A التصوير من 1483 الخلايا في المختبر ، وبعد وضع العلامات مع التنسيب وبروفلافين ضوء حزمة الألياف عارية على العينة. الرقم 3B يدل على تحسن في القرار المكانية وانخفاض في مجال الرؤية من توفرها العدسة 2.5x غرين المستعبدين الى الطرف ملزمة. 1 يوضح الفيلم في التصوير المجراة من منصة الدهون الثدي في نموذج الفأر. هنا ، تم تمرير حزمة من الألياف مع قطر 0.5 مم الخارجي (330 ميكرون حقل من رأي) من خلال إبرة عيار 21 ومتقدمة في الأنسجة. الخلايا الدهنية تكون مرئية بشكل واضح ، مع الحركة نظرا لدورة القلب الظاهر في هذه الصفقة في 15لقطة في الثانية. يوضح الشكل 3C التصوير من الغشاء المخاطي للفم في المتطوعين الأصحاء الإنسان ، وهذه المرة باستخدام حزمة أكبر من الألياف مع قطر 1.5 مم الخارجي (1،4 مم حقل من رأي). في جميع الأمثلة المعروضة ، كان يستخدم كعامل بروفلافين العلامات النقيض الفلورسنت النووية. <img src="/files/ftp_upload/2306/2306fig1.jpg" alt="الشكل 1" /> الشكل 1. تجميع وmicroendoscope عالية الدقة (HRME). (أ) رسم تخطيطي لنظام HRME. (ب) الجمعية العامة لهيكل الدعم الميكانيكية الرئيسية. (ج) إضافة العناصر البصرية ، وإنارة LED ، وكاميرا CCD. (د) من نظام تصوير HRME ، وتعبئتها في 10 &quot;× 8&quot; الضميمة س &quot;2.5. <img src="/files/ftp_upload/2306/2306fig2.jpg" alt="الشكل 2" /> الشكل 2. إعداد HRME. أمثلة من التصوير مع حزمة من الألياف البصرية في التركيز الفقراء (أ) و (ب) على مقربة من التركيز جيدا ، (ج) التركيز المثالية. في (د) ، يتم تصوير هدف موحد الفلورسنت في ترجيح كفة حزمة من القاصي تحت الإضاءة (موحد) كولر. (ه) وتصوير هدف موحد تحت الإضاءة الفلورسنت حرجة ، مع بنية مصدر الظاهر على الكائن. (و) يمكن قطع الأنسجة والخلايا التمسك مواجهة حزمة الألياف ، التي هي أيضا عرضة لاضرار طفيفة في محيطه. <img src="/files/ftp_upload/2306/2306fig3.jpg" alt="الشكل 3" /> الشكل 3. التصوير مع HRME. (أ) 1483 الخلايا في المختبر ، التقط مع حزمة الألياف العارية (IGN-08/30) بعد وضع العلامات مع 0.01 ٪ بروفلافين (ث / ت). (ب) ونفس الثقافة خلية 1483 كما هو مبين في الفقرة (أ) ، تصوير مع مجموعة من الألياف مع 2.5x عدسة غرين المرفقة. (ج) صورة طبيعية عن طريق الفم المخاطية الإنسان في الجسم الحي ، وبعد التطبيق الموضعي لل0.01 ٪ بروفلافين (ث / ت). الفيلم 1. التصوير لوحة الدهون من الثدي ماوس عبر ادراج 450 ميكرومتر الخارجي قطرها حزمة الألياف داخل تجويف إبرة عيار 21 تمريرها إلى الأنسجة. وتم تسليم بروفلافين 0.01 ٪ (W / V) إلى موقع التصوير من خلال إبرة نفسه قبل الإدراج من الألياف التصوير. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/2306/5-11-1 2306_Pierce_movie1.avi">اضغط هنا لمشاهدة الفيديو</a>

<ol>
	<li>Pierce, M. C., Javier, D. J., Richards-Kortum, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+contrast+agents+and+imaging+systems+for+detection+and+diagnosis+of+cancer.">Optical contrast agents and imaging systems for detection and diagnosis of cancer.</a> Int. J. Cancer. 123, 1979-1990 (2008).</li><li>Muldoon, T. J., Pierce, M. C., Nida, D. L., Williams, M. D., Gillenwater, A., Richards-Kortum, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subcellular-resolution+molecular+imaging+within+living+tissue+by+fiber+microendoscopy.">Subcellular-resolution molecular imaging within living tissue by fiber microendoscopy.</a> Opt. Express. 15, 16413-16423 (2007).</li><li>Muldoon, T. J., Anandasabapathy, S., Maru, D., Richards-Kortum, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+imaging+in+Barrett's+esophagus:+a+novel,+low-cost+endoscopic+microscope.">High-resolution imaging in Barrett's esophagus: a novel, low-cost endoscopic microscope.</a> Gastrointest. Endosc. 68, 737-744 (2008).</li><li>Muldoon, T. J., Thekkek, N., Roblyer, D., Maru, D., Harpaz, N., Potack, J., Anandasabapathy, S., Richards-Kortum, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+quantitative+image+analysis+criteria+for+the+high-resolution+microendoscopic+detection+of+neoplasia+in+Barrett's+esophagus.">Evaluation of quantitative image analysis criteria for the high-resolution microendoscopic detection of neoplasia in Barrett's esophagus.</a> J. Biomed. Opt. 15, 026027-026027 (2010).</li><li>Zhong, W., Celli, J. P., Rizvi, I., Mai, Z., Spring, B. Q., Yun, S. H., Hasan, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+high-resolution+fluorescence+microendoscopy+for+ovarian+cancer+detection+and+treatment+monitoring.">In vivo high-resolution fluorescence microendoscopy for ovarian cancer detection and treatment monitoring.</a> Br. J. Cancer. 101, 2015-2022 (2009).</li><li>Dubaj, V., Mazzolini, A., Wood, A., Harris, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optic+fibre+bundle+contact+imaging+probe+employing+a+laser+scanning+confocal+microscope.">Optic fibre bundle contact imaging probe employing a laser scanning confocal microscope.</a> J. Microsc. 207, 108-117 (2002).</li><li>Dromard, T., Ravaine, V., Ravaine, S., L&#233;v&#234;que, J. -. L., Sojic, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Remote+in+vivo+imaging+of+human+skin+corneocytes+by+means+of+an+optical+fiber+bundle.">Remote in vivo imaging of human skin corneocytes by means of an optical fiber bundle.</a> Rev. Sci. Inst. 78, 053709-05 (2007).</li><li>Udovich, J. A., Kirkpatrick, N. D., Kano, A., Tanbakuchi, A., Utzinger, U., Gmitro, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectral+background+and+transmission+characteristics+of+fiber+optic+imaging+bundles.">Spectral background and transmission characteristics of fiber optic imaging bundles.</a> Appl. Opt. 47, 4560-4568 (2008).</li><li>Barretto, R. P. J., Messerschmidt, B., Schnitzer, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+fluorescence+imaging+with+high-resolution+microlenses.">In vivo fluorescence imaging with high-resolution microlenses.</a> Nat. Methods. 6, 511-512 (2009).</li><li>Rouse, A. R., Kano, A., Udovich, J. A., Kroto, S. M., Gmitro, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+demonstration+of+a+miniature+catheter+for+a+confocal+microendoscope.">Design and demonstration of a miniature catheter for a confocal microendoscope.</a> Appl. Opt. 43, 5763-5771 (2004).</li><li>Kester, R. T., Christenson, T., Richards-Kortum, R., Tkaczyk, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+cost,+high+performance,+self-aligning+miniature+optical+systems.">Low cost, high performance, self-aligning miniature optical systems.</a> Appl. Opt. 48, 3375-3384 (2009).</li></ol>

النائب وليس لديهم ما DY الكشف عنها. RRK يحمل براءات الاختراع المتعلقة microendoscopic منصات التصوير.

وصف microendoscopy تقنية عالية القرار ينص هنا الباحثين في مجالات البحوث الطبية الحيوية الأساسية والسريرية مع طريقة مرنة وقوية وفعالة من حيث التكلفة لتصور بالتفصيل الخلوية في الموقع. وقد وصفت لدينا بروتوكول لتجميع نظام التصوير وأظهر استخدامها في زراعة الخلايا في المختبر ، والحيوان ، والأنسجة البشرية في الجسم الحي. في حين أن نتائج التصوير المقدمة هنا تستخدم بروفلافين كعامل النقيض الفلورسنت ، وقد أثبتت جماعات أخرى إصدارات نظام الإضاءة LED مع موجات والمرشحات المختارة لمباراة الإثارة / الانبعاثات أطياف الأصباغ الأخرى 5-7. في البداية يتم تحديد القرار والنظر في الميدان من جانب تباعد الأساسية إلى النواة وقطرها التصوير من حزمة من الألياف البصرية. وقد استخدمنا حزم مع ما يقرب من 4 تباعد الجوهرية الأساسية ميكرون ، وبأقطار من 330 ميكرومتر التصوير (فيلم 1) ، 720 ميكرون (الشكل 2 ، الشكل 3A ، ب) ، و 1400 ميكرون (الشكل 3C). يمكن أن ينتقل عن طريق حزم أصغر الإبر أضيق قياس وبشكل ملحوظ أكثر مرونة من أكبر الألياف. نحن وآخرون 8 ، في بعض الحالات ، لاحظت ظهور انبعاثات تألق ذاتي من ألياف الحزمة نفسها. عند محاولة لإثارة موجات الأشعة فوق البنفسجية في fluorophores ، أو جمع الانبعاثات في النطاق الطيفي حمراء ، ينبغي إيلاء الاهتمام إلى مستوى تألق ذاتي حزمة الألياف المساهمة في إشارة الشاملة قياسه. في حين أن معظم أعمال microendoscopy عالية الدقة وذكرت إلى الآن لم تستخدم حزمة الألياف العارية ، يمكن تقديم التكبير إضافية عن طريق استخدام العدسات غرين المستعبدين إلى الطرف البعيد. العدسات غرين توفر وسيلة مباشرة واقتصادية لزيادة دقة المكاني ، على الرغم من الاعتراف أيضا تعرضها للالانحرافات البصرية وNA محدودة. يمكن إذا غرين الأداء عدسة غير كافية لتطبيق معين ، غرين الهجين / الأهداف عدسة كروية مصغرة 9 أو التجمعات عدسة يكون الهدف العاملين 10-11. وصف microendoscope عالية الدقة هنا أساسا تعمل بوصفها ومضان المجهر البرنامج الموسع للتمنيع واسعة المجال ، وبالتالي لا sectioning البصري (كما في المجهر مبائر أو غير الخطية) ليكون هو متوقع. في تجربتنا ، وذلك باستخدام 455 نانومتر ضوء الإثارة وبروفلافين موضعي كعامل النقيض من ذلك ، يتم جمعها في المقام الأول من الضوء على عمق المقابلة لطبقات الخلايا قليلة. يجب على هذا البروتوكول لتمكين القارئ لتجميع microendoscope عالية الدقة على الفوق ، مع مساحة صغيرة من 10 &quot;× 8&quot;. إذا رغبت في ذلك ، قد يتم تضمينه في النظام في خانة والمكونات الكهربائية (الصمام والكاميرا) مدعوم من البطارية (1D الشكل). يمكن أن تعمل بالطاقة العديد من الكاميرات المدمجة التي IEEE - 1394 (السلك الناري) ومنافذ USB لجهاز الكمبيوتر المضيف.

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>CCD camera</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Point Grey Research</td>
<td>GRAS-14S5M</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>LED</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>M455L2</td>
<td>Selected for use with proflavine &#x2013; other fluorophores may require different parts</td>
</tr>
<tr>
<td>Excitation filter</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Semrock</td>
<td>452/45</td>
<td>Selected for use with proflavine &#x2013; other fluorophores may require different parts</td>
</tr>
<tr>
<td>Emission filter</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Semrock</td>
<td>550/88</td>
<td>Selected for use with proflavine &#x2013; other fluorophores may require different parts</td>
</tr>
<tr>
<td>Dichroic mirror</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Chroma</td>
<td>485 DCLP</td>
<td>Selected for use with proflavine &#x2013; other fluorophores may require different parts</td>
</tr>
<tr>
<td>Objective lens</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs (Olympus)</td>
<td>RMS 10X</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Tube lens</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>AC-254-150-A1</td>
<td>Select focal length to achieve required magnification to CCD</td>
</tr>
<tr>
<td>Condenser lens</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>ACL2520</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Cage cube unit</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>C6W, B1C, B3C, B5C, SM1CP2</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Cage rods and plates</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>ER05 (x4), ER1.5 (x2), ER2 (x2), ER6 (x2), CP02 (x3)</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Fold mirror unit</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>KCB1, PF10-03-G01</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Lens tubes</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>SM1L05, SM1L30, SM1V05 (or SM1Z)</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Adapters / couplers</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>SM1A3, SM1A9, SM1T2 (x2)</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>SMA connectors</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>SM1SMA, 11040A</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>LED driver</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Thorlabs</td>
<td>LEDD1B TPS001</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Fiber optic bundle</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Sumitomo</td>
<td>IGN-08/30</td>
<td>Larger or smaller bundles are available (Sumitomo / Fujikura)</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

high-resolution fiber-optic microendoscopy for in situ cellular imaging

كثير من الدراسات السريرية والبيولوجية وتتطلب دراسة وتحليل طولية الشكل والوظيفة لقرار المستوى الخلوي. تقليديا ، يتم تشغيل تجارب متعددة في موازاة ذلك ، مع إزالة عينات فردية من هذه الدراسة في وقت نقاط متتابعة لتقييم بواسطة المجهر الضوئي. وقد تم تطوير تقنيات intravital عدة ، مع مبائر ، multiphoton ، والفحص المجهري التوافقي second يتظاهرون جميع قدرتهم على استخدامها في التصوير في الموقع 1. مع هذه الأنظمة ، ومع ذلك ، فإن البنية التحتية المطلوبة هي عملية معقدة ومكلفة ، والتي تشمل نظم الليزر والمسح الضوئي ومصادر الضوء المعقدة. هنا نطرح على بروتوكول لتصميم وتجميع لmicroendoscope ذات الدقة العالية التي يمكن أن تبنى في يوم واحد باستخدام الجاهزه - مكونات تحت 5،000 دولار أمريكي. منصة يوفر مرونة من حيث دقة وضوح الصورة ، الحقل من رأي ، وتعمل الطول الموجي ، ونحن تصف كيف يمكن تعديل هذه المعلمات بسهولة لتلبية الاحتياجات المحددة للمستخدم النهائي. لقد اكتشفنا وغيرهم على استخدام microendoscope عالية الدقة (HRME) في المختبر في زراعة الخلايا 2-5 ، في 6 استئصاله والأنسجة الحية الحيوانية 2،5 ، والأنسجة البشرية في الجسم الحي 2،7. وأفاد شاهد على استخدام عدة عوامل التباين الفلورسنت مختلفة ، بما في ذلك بروفلافين 2-4 ، benzoporphyrin المشتقة خاتم monoacid A 5 (BPD - MA) ، و 6،7 fluoroscein ، والتي تلقى كامل ، أو موافقة من ادارة الاغذية والعقاقير الفحص لاستخدامها في البشر. عالية الدقة microendoscopy ، في شكل الموصوفة هنا ، قد نداء الى مجموعة واسعة من الباحثين العاملين في مجال العلوم الأساسية والسريرية. هذه التقنية تتيح مقاربة فعالة واقتصادية ، التي تكمل التقليدية المجهري الفوق ، من خلال تمكين المستخدم من أداء عالية الدقة ، والتصوير الطولي في الموقع.

Watch this Scientific Journal Video about High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging at JoVE.com

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

في كثير من الحالات السريرية والبيولوجية وأنه من المفيد لدراسة العمليات الخلوية لأنها تتطور في المكروية وطنهم. نحن هنا وصف التجمع ، واستخدام المجهر الألياف البصرية المنخفضة التكلفة التي يمكن أن توفر الوقت الحقيقي التصوير في خلية ثقافة والدراسات الحيوانية ، والدراسات السريرية المريض.

ذات دقة عالية الألياف الضوئية للMicroendoscopy في الموقع الخلوية التصوير

Many biological and clinical studies require the longitudinal study and analysis of morphology and function with cellular level resolution.  ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

High-resolution Fiber-optic Microendoscopy for in situ Cellular Imaging

High Resolution 3D Imaging of Ex-Vivo Biological Samples by Micro CT

High Resolution 3D Imaging of Ex-Vivo Biological Samples by Micro CT

عالية الدقة 3D تصوير السابقين فيفو العينات البيولوجية بواسطة CT مايكرو

Non-destructive volume visualization can be achieved only by tomographic techniques, of which the most efficient is the x-ray micro computerized ...

Video-rate Scanning Confocal Microscopy and Microendoscopy

فيديو معدل الميكروسكوب متحد البؤر المسح الضوئي وMicroendoscopy

Confocal microscopy has become an invaluable tool in biology and the biomedical sciences, enabling rapid, high-sensitivity, and high-resolution optical ...

Continuous High-resolution Microscopic Observation of Replicative Aging in Budding Yeast

المستمر الملاحظة المجهرية عالية الدقة من تنسخي الشيخوخة في الخميرة الناشيء.

We demonstrate the use of a simple microfluidic setup, in which single budding yeast cells can be tracked throughout their entire lifespan. The ...

High-resolution Spatiotemporal Analysis of Receptor Dynamics by Single-molecule Fluorescence Microscopy

عالية الدقة تحليل الزمانية المكانية من مستقبلات حيوية من قبل جزيء واحدة الإسفار الميكروسكوب

Single-molecule microscopy is emerging as a powerful approach to analyze the behavior of signaling molecules, in particular concerning those aspect (e.g., ...

Preparation of Mica Supported Lipid Bilayers for High Resolution Optical Microscopy Imaging

إعداد ميكا المدعومة الدهون طبقات ثنائية لارتفاع القرار المجهر الضوئي التصوير

Supported lipid bilayers (SLBs) are widely used as a model for studying membrane properties (phase separation, clustering, dynamics) and its interaction ...

Multimodal Imaging and Spectroscopy Fiber-bundle Microendoscopy Platform for Non-invasive, In Vivo Tissue Analysis

Multimodal Imaging and Spectroscopy Fiber-bundle Microendoscopy Platform for Non-invasive, In Vivo Tissue Analysis

المتعدد الوسائط التصوير ومنهاج Microendoscopy الطيفي الألياف الرزمة لغير الغازية،<em&gt; في فيفو</em&gt; تحليل الأنسجة

Recent fiber-bundle microendoscopy techniques enable non-invasive analysis of in vivo tissue using either imaging techniques or a combination of ...

Proper Positioning and Restraint of a Rat Hind Limb for Focused High Resolution Imaging of Bone Micro-architecture Using In Vivo Micro-computed Tomography

Proper Positioning and Restraint of a Rat Hind Limb for Focused High Resolution Imaging of Bone Micro-architecture Using In Vivo Micro-computed Tomography

تحديد المواقع المناسبة وضبط النفس من أطرافهم هند الفئران لتصوير مركزة عالية الدقة للعظام باستخدام الهندسة المعمارية الدقيقة في فيفو المحسوبة الدقيقة التصوير المقطعي

The use of in vivo micro-computed tomography (&#181;CT) is a powerful tool which involves the non-destructive imaging of internal structures at high ...

Optimized Setup and Protocol for Magnetic Domain Imaging with In Situ Hysteresis Measurement

Optimized Setup and Protocol for Magnetic Domain Imaging with In Situ Hysteresis Measurement

الإعداد الأمثل وبروتوكول لتصوير المجال المغناطيسي مع القياس التباطؤ في الموقع

This paper elaborates the sample preparation protocols required to obtain optimal domain patterns using the Bitter method, focusing on the extra steps ...

High Resolution 3D Imaging of the Human Pancreas Neuro-insular Network

التصوير عالية الدقة 3D الشبكة العصبية الجزر البنكرياس البشري

Using traditional histological methods, researchers are hampered in their ability to image whole tissues or organs in large-scale 3D. Histological ...

Repressing Gene Transcription by Redirecting Cellular Machinery with Chemical Epigenetic Modifiers

قمع النسخ الجيني قبل إعادة توجيه الأجهزة الخلوية مع المعدلات جينية الكيميائية

Regulation of chromatin compaction is an important process that governs gene expression in higher eukaryotes. Although chromatin compaction and gene ...