Name: three-dimensional optical-resolution photoacoustic microscopy
Uploaded: 2011-05-03T17:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy at JoVE.com

Die Autoren schätzen, Dr. Lynnea Brumbaugh die genaue Lektüre des Manuskripts. Diese Arbeit wurde vom National Institutes of Health Grants R01 EB000712, R01 EB008085, R01 CA134539, CA136398 U54 und 5P60 DK02057933 gesponsert. Prof. Lihong V. Wang hat ein finanzielles Interesse an Microphotoacoustics, Inc. und EnDra, Inc., die jedoch nicht unterstützen diese Arbeit.

1. System-Konfiguration <ol><li> Optische Strahlung <ol><li> Optische Strahlungsquelle: einen diodengepumpten Festkörperlaser gepulsten Lasers (INNOSLAB, EdgeWave) und einem Farbstofflaser (CBR-D, Sirah). </li><li> Die Ausgangs-Laserstrahl (Impulsdauer: 7 ns) wird durch eine Kondensorlinse (LA1131, Thorlabs) durch eine 50-um Pinhole-Pass (P50C, Thorlabs) fokussiert. </li><li> Die Lochkamera ist ein wenig weg vom Fokus der Kondensorlinse positioniert, um den Durchmesser der Blende mit der fundamental-mode Strahldurchm...

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	<li>Maslov, K., Zhang, H. F., Hu, S., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical-resolution+photoacoustic+microscopy+for+in+vivo+imaging+of+single+capillaries.">Optical-resolution photoacoustic microscopy for in vivo imaging of single capillaries.</a> Opt. Lett. 33, 929-931 (2008).</li><li>Zhang, C., Maslov, K., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subwavelength-resolution+label-free+photoacoustic+microscopy+of+optical+absorption+in+vivo.">Subwavelength-resolution label-free photoacoustic microscopy of optical absorption in vivo.</a> Opt. Lett. 35, 3195-3197 (2010).</li><li>Wang, Y., Maslov, K., Kim, C., Hu, S., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+photoacoustic+and+fluorescence+confocal+microscopy.">Integrated photoacoustic and fluorescence confocal microscopy.</a> IEEE. Trans. Biomed. Eng. 57, 2576-2578 (2010).</li><li>Jiao, S., Xie, Z., Zhang, H. F., Puliafito, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+multimodal+imaging+with+integrated+photoacoustic+microscopy+and+optical+coherence+tomography.">Simultaneous multimodal imaging with integrated photoacoustic microscopy and optical coherence tomography.</a> Opt. Lett. 34, 2961-2963 (2009).</li><li>Hu, S., Maslov, K., Tsytsarev, V., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+transcranial+brain+imaging+by+optical-resolution+photoacoustic+microscopy.">Functional transcranial brain imaging by optical-resolution photoacoustic microscopy.</a> J. Biomed. Opt. 14, 040503-040503 (2009).</li><li>Hu, S., Yan, P., Maslov, K., Lee, J. M., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intravital+imaging+of+amyloid+plaques+in+a+transgenic+mouse+model+using+optical-resolution+photoacoustic+microscopy.">Intravital imaging of amyloid plaques in a transgenic mouse model using optical-resolution photoacoustic microscopy.</a> Opt. Lett. 34, 3899-3901 (2009).</li><li>Hu, S., Rao, B., Maslov, K., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-free+Photoacoustic+Ophthalmic+Angiography.">Label-free Photoacoustic Ophthalmic Angiography.</a> Opt. Lett. 35, 1-3 (2010).</li><li>Jiao, S. L., Jiang, M. S., Hu, J. M., Fawzi, A., Zhou, Q. F., Shung, K. K., Puliafito, C. A., Zhang, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoacoustic+ophthalmoscopy+for+in+vivo+retinal+imaging.">Photoacoustic ophthalmoscopy for in vivo retinal imaging.</a> Opt. Express. 18, 3967-3972 (2010).</li><li>Oladipupo, S., Hu, S., Santeford, A., Yao, J., Kovalski, J. R., Shohet, R., Maslov, K., Wang, L. V., Arbeit, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditional+HIF-1+induction+produces+multistage+neovascularization+with+stage-specific+sensitivity+to+VEGFR+inhibitors+and+myeloid+cell+independence.">Conditional HIF-1 induction produces multistage neovascularization with stage-specific sensitivity to VEGFR inhibitors and myeloid cell independence.</a> Blood. , .</li><li>Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. <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+functional+chronic+imaging+of+a+small+animal+model+using+optical-resolution+photoacoustic+microscopy.">In vivo functional chronic imaging of a small animal model using optical-resolution photoacoustic microscopy.</a> Med. Phys. 36, 2320-2323 (2009).</li><li>Hu, S., Maslov, K., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Second-generation+optical-resolution+photoacoustic+microscopy+with+improved+sensitivity+and+speed.">Second-generation optical-resolution photoacoustic microscopy with improved sensitivity and speed.</a> Opt. Lett. 36, 1134-1136 (2011).</li><li>Wang, X., Pang, Y., Ku, G., Xie, X., Stoica, G., Wang, L. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+laser-induced+photoacoustic+tomography+for+structural+and+functional+in+vivo+imaging+of+the+brain.">Noninvasive laser-induced photoacoustic tomography for structural and functional in vivo imaging of the brain.</a> Nat. Biotechnol. 21, 803-806 (2003).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Laser Institute of America, American National Standard for Safe Use of Lasers ANSI Z136. , (2007).</li><li>Jacques, S. L., Prahl, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+Absorption+of+Hemoglobin+.">Optical Absorption of Hemoglobin .</a> Oregon Medical Laser Center [Internet]. , (1999).</li></ol>

In diesem Video stellen wir eine ausführliche Anleitung über die experimentelle Protokolle der OR-PAM, einschließlich der System-Konfiguration, System-Ausrichtung und typischen experimentellen Verfahren. Label-freie, nicht-invasive OP-PAM hat Studien der mikrovaskulären Funktion und Stoffwechsel auf einer einzigen Kapillare Basis aktiviert und hält dadurch das Potential, unser Verständnis der Mikrozirkulation im Zusammenhang mit der Physiologie und Pathologie zu erweitern. Microphotoacoustics ist derzeit Herstellu...

Hausgemachte akustisch-optischen Strahl-Kombinierer: <ul><li> rechtwinkliges Prisma (NT32-545, Edmund Optics) </li><li> rautenförmigen Prisma (NT49-419, Edmund Optics) </li><li> Silikonöl (1000cSt, Clearco Products) </li><li> OR-PAM-System (Microphotoacoustics) </li></ul>

three-dimensional optical-resolution photoacoustic microscopy

Optische Mikroskopie und bietet wertvolle Einblicke in die zellulären und Organellen Ebenen, wurde vielfach als ein förderliches biomedizinische Technologie anerkannt. Da die tragenden Säulen in vivo dreidimensionale (3-D) Lichtmikroskopie, single-/multi-photon Fluoreszenzmikroskopie und optische Kohärenztomographie (OCT) haben ihre außergewöhnliche Sensibilität für Fluoreszenz-und optische Streuung Kontraste zeigen, jeweils. Allerdings hat die optische Absorption dagegen von biologischen Geweben, die wesentliche physiologische / pathologische Angaben kodiert, noch nicht abschätzbar gewesen. Die Entstehung der biomedizinischen Photoakustik hat zu einem neuen Zweig der optischen Mikroskopie optische Auflösung photoakustische Mikroskopie (OR-PAM) 1, wo die optische Strahlung, die Beugungsgrenze fokussiert wird, um zelluläre 1 oder sogar subzelluläre Ebene 2 laterale Auflösung zu erreichen geführt. Als wertvolle Ergänzung zu den bestehenden optischen Mikroskopie-Technologien, bringt OR-PAM in mindestens zwei Neuheiten. Zuerst und vor allem erkennt OR-PAM optische Absorption kontrastiert mit außergewöhnlichen Empfindlichkeit (dh 100%). Kombinieren oder-PAM mit Fluoreszenzmikroskopie 3 oder mit optisch-Streuung basierenden 4. Oktober (oder mit beiden) bietet umfassende optischen Eigenschaften von biologischen Geweben. Zweitens kodiert OR-PAM optische Absorption in akustische Wellen, im Gegensatz zu den reinen optischen Verfahren in der Fluoreszenzmikroskopie und OCT, und bietet Hintergrundinformationen Detektion. Die akustische Detektion in OR-PAM mildert die Auswirkungen der optischen Streuung an Signalverschlechterung und natürlich eliminiert mögliche Störungen (dh, Übersprechen) zwischen Anregung und Detektion, die ein häufiges Problem in der Fluoreszenzmikroskopie aufgrund der Überschneidungen zwischen den Anregungs-und Fluoreszenz-Spektren. Einzigartig für optische Absorption Imaging, hat OR-PAM breiten biomedizinischen Anwendungen seit seiner Erfindung, einschließlich nachgewiesen, aber nicht, Neurologie 5, 6, Augenheilkunde 7, 8, vaskuläre Biologie 9 und Dermatologie 10 begrenzt. In diesem Video, lehren wir die Systemkonfiguration und die Ausrichtung der OR-PAM sowie die experimentellen Verfahren für in vivo funktionelle mikrovaskuläre Bildgebung.

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Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

Optische Auflösung photoakustische Mikroskopie (OR-PAM) ist eine aufstrebende Technologie, mit der abbildenden optischen Absorption Kontraste<em&gt; In vivo</em&gt; Mit zellulärer Auflösung und Empfindlichkeit. Hier bieten wir eine visualisierte Anweisungen auf dem experimentellen Protokolle der OR-PAM, einschließlich der System-Konfiguration, System-Ausrichtung, typisch<em&gt; In vivo</em&gt; Experimentellen Verfahren und der funktionellen Bildgebung Systeme.

Dreidimensionale Optische Auflösung photoakustische Mikroskopie

Optical microscopy, providing valuable insights at the cellular and organelle levels, has been widely recognized as an enabling biomedical technology. As ...

Research

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Ovarian cancer is the fifth leading cause of cancer deaths in women and has a 63% mortality rate in the United States1. The cell type of origin for ...

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Conventional pediatric cystography, which is based on diagnostic X-ray using a radio-opaque dye, suffers from the use of harmful ionizing radiation. The ...

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Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

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Analyse der Zellmigration in eine dreidimensionale Kollagenmatrix

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic ...

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Preparation and Analysis of In Vitro Three Dimensional Breast Carcinoma Surrogates

Herstellung und Analyse von<em&gt; In Vitro</em&gt; Three Dimensional Mammakarzinoms Surrogates

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Engineering Three-dimensional Epithelial Tissues Embedded within Extracellular Matrix

Technik Dreidimensionale Epithelgewebe Eingebettet in extrazellulären Matrix

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Fabrication of Three-dimensional Paper-based Microfluidic Devices for Immunoassays

Herstellung von dreidimensionalen Papierbasis Microfluidic Devices für Immunoassays

Paper wicks fluids autonomously due to capillary action. By patterning paper with hydrophobic barriers, the transport of fluids can be controlled and ...

Switchable Acoustic and Optical Resolution Photoacoustic Microscopy for In Vivo Small-animal Blood Vasculature Imaging

Switchable Acoustic and Optical Resolution Photoacoustic Microscopy for In Vivo Small-animal Blood Vasculature Imaging

Umschaltbare akustische und optische Auflösung Photoakustische Mikroskopie für<em&gt; In vivo</em&gt; Kleintier-Blut-Vaskulatur-Bildgebung

Photoacoustic microscopy (PAM) is a fast-growing invivo imaging modality that combines both optics and ultrasound, providing penetration beyond the ...

Characterizing Cell Migration Within Three-dimensional In Vitro Wound Environments

Characterizing Cell Migration Within Three-dimensional In Vitro Wound Environments

Zellwanderung in dreidimensionales In Vitro Charakterisierung Wunde Umgebungen

Currently, most in vitro models of wound healing, such as well-established scratch assays, involve studying cell migration and wound closure on ...