Name: agarose-based tissue mimicking optical phantoms for diffuse reflectance spectroscopy
Uploaded: 2018-08-22T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Agarose-based Tissue Mimicking Optical Phantoms for Diffuse Reflectance Spectroscopy at JoVE.com

وأيد جزءا من هذا العمل معونات ل Scientific Research (C) من "الجمعية اليابانية" لتعزيز العلوم (25350520، 22500401، 15 ك 06105) ومركز التجارة الدولية-باك الجيش الأمريكي للبحث وتطوير المشروع (FA5209-15-ف-0175، FA5209-16-P-0132).

1-بناء منتشر التقليدية الانعكاس ومنافذه مجموع نظام الطيفية
ملاحظة: بناء نظم قياس الانعكاس منتشرة وأطياف منافذه إجمالي استخدام مصدر ضوء أبيض ذات النطاق العريض ودليل خفيفة وعدسة achromatic، مجالاً إدماج، حامل عينة، ألياف الضوئية ومن مطياف متعدد القنوات. دور فخ الخفيفة إزالة العنص...

أن الخطوة الأكثر أهمية في هذا البروتوكول هو التحكم في درجة الحرارة من المواد الأساسية. درجة الحرارة للحفاظ على المواد الأساسية تتراوح من 58 إلى 60 درجة مئوية. إذا كانت درجة حرارة أكثر من 70 درجة مئوية، سيحدث تمسخ مستحلب الدهن والدم كله. نتيجة لذلك، سوف تتدهور الخصائص البصرية للوهمية. إذا كانت ...

الخيالات البصرية هي كائنات محاكاة الخصائص البصرية للأنسجة البيولوجية وقد استخدمت على نطاق واسع في مجال البصريات الطبية الحيوية. وهي مصممة حتى تتوافق الخصائص البصرية، مثل تشتت الضوء ومعاملات الاستيعاب، مع تلك الأنسجة البشرية والحيوانية الحية. الخيالات البصرية تستخدم عادة للأغراض التالية: محاكاة النقل الخفيفة في الأنسجة البيولوجية، ومعايرة تصميم نظام بصري المطورة حديثا، تقييم النوعية والأداء للنظم القائمة، مقارنة الأداء بين الأنظمة، والتحقق من قدرة وسائل بصرية لقياس الخصائص البصرية1،2،3،،من45. ولذلك، سهلة للحصول على المواد وعملية تصنيع بسيطة، إمكانية تكرار نتائج عالية واستقرار بصرية المطلوبة لصنع الخيالات البصرية.
أنواع مختلفة من أشباح البصري مع مختلف المواد الأساسية مثل تعليق مائي6، الجيلاتين جل7, [اغروس] هلام8،،من910, هلام polyacrylamide11،، راتنج12 وأبلغ 13،14،،من1516، ودرجة حرارة الغرفة-الكبرتة سيليكون17 في المؤلفات السابقة. وأفيد أن المواد الهلامية المستندة إلى الجيلاتين والجينات مفيدة لأشباح بصري مع هياكل متغايرة18. وقد أشباح الجينات استقرار الميكانيكية والحرارية مناسبة لتقييم آثار photothermal مثل الدراسات التذرية الليزر والليزر hyperthermia الدراسات18. [اغروس] المواد الهلامية لديها القدرة على اختﻻق هياكل غير المتجانسة، وخواصها الميكانيكية والفيزيائية مستقرة ل وقت طويل18. وقد الجل عالية النقاوة [اغروس] تعكر منخفضة للغاية واستيعاب بصري ضعيف. ولذلك، يمكن بسهولة تصميم الخصائص البصرية لأشباح القائم على [اغروس] مع الضوء المناسبة نثر واستيعاب العوامل. في الآونة الأخيرة، أفيد الستيرين-الإيثيلين-butylene-الستيرين (سيبس) كتلة البوليمرات الإسهامية19 و المواد الهلامية كلوريد البوليفينيل (PVC)20 كمواد الوهمية مثيرة للاهتمام بصرية وتقنيات التنظير.
مستحلبات البوليمر الجزئي المجالات الخرز الصغير7،12،،من2122و مسحوق أكسيد التيتانيوم1، والمادة الدهنية23،24،،من2526 مثل الحليب والدهن مستحلب المستخدمة كعوامل تشتت الضوء، وحين تستخدم الحبر الأسود27،28 و29،الأصباغ الجزيئي30 كامتصاص الضوء. منتشر أطياف الانعكاس لمعيشة معظم أجهزة يهيمن عليها استيعاب اﻷوكسيجين و deoxygenated الهيموغلوبين في خلايا الدم الحمراء. ولذلك، غالباً ما تستخدم كامتصاص الضوء في الهيموغلوبين حلول31،32 والدم كله8،،من910،،من3336 أشباح منتشر الانعكاس الطيفي والتصوير المتعدد الأطياف.
يتم استخدام الطريقة الموضحة في هذه المقالة لإنشاء فانتوم ضوئية محاكاة النقل الخفيفة في الأنسجة البيولوجية وتوصيف الخصائص البصرية الخاصة به. على سبيل مثال، يتضح من الطبقات اثنين بصري وهمية محاكاة خصائص بصرية لانسجة جلد الإنسان. مزايا هذا الأسلوب أكثر تقنيات بديلة هي القدرة على تمثيل أطياف الانعكاس منتشر في الأنسجة البيولوجية الحية في مرئية إلى المنطقة القريبة من الأشعة تحت الحمراء للطول الموجي، فضلا عن البساطة إتاحتها، استخدام بسهولة المواد والأجهزة البصرية التقليدية. ولذلك، ستكون مفيدة لتطوير وسائل بصرية على أساس التحليل الطيفي الانعكاس منتشر والتصوير المتعدد الأطياف أشباح الضوئية المقدمة من هذا الأسلوب.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>150-W halogen-lamp light source</td>
			<td>Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Japan</td>
			<td>LA-150SAE</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light guide</td>
			<td>Hayashi Watch Works Co., Ltd, Tokyo, Japan</td>
			<td>LGC1-5L1000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integrating Sphere</td>
			<td>Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA</td>
			<td>RT-060-SF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Port adapter</td>
			<td>Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA</td>
			<td>PA-050-SMA-SF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light trap</td>
			<td>Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA</td>
			<td>LTRP-100-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spectralon white standard with 99% diffuse reflectance</td>
			<td>Labsphere Incorporated, North Sutton, NH, USA</td>
			<td>SRS-99-020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical fiber</td>
			<td>Ocean Optics Inc., Dunedin, Florida, USA</td>
			<td>P400-2-VIS-NIR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Miniature Fiber Optic Spectrometer</td>
			<td>Ocean Optics Inc., Dunedin, Florida, USA</td>
			<td>USB2000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Achromatic lens</td>
			<td>Chuo Precision Industrial Co.,Ltd, Tokyo, Japan</td>
			<td>ACL-50-75M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intralipid</td>
			<td>Fresenius Kabi AB, Uppsala, Sweden</td>
			<td>Intralipid 10%</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coffee 
			(Blendy Mocha Blend Regular Coffee)</td>
			<td>Ajinomoto AGF, Inc. Tokyo, Japan</td>
			<td>Unavailable</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Whole blood</td>
			<td>Nippon Bio-Test Laboratories Inc. Saitama, Japan</td>
			<td>0103-2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agarose</td>
			<td>Nippon Genetics Co., Ltd, Tokyo, Japan</td>
			<td>NE-AG02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cooking heater</td>
			<td>TOSHIBA CORPORATION Tokyo, Japan</td>
			<td>HP-103K</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

agarose-based tissue mimicking optical phantoms for diffuse reflectance spectroscopy

توضح هذه المقالة كيفية جعل القائم على [اغروس] محاكاة الأنسجة أشباح هذا البروتوكول ويوضح كيفية تحديد خواصها الضوئية باستخدام نظام ضوئية تقليدية مع مجالاً إدماج. نظم قياس لاقتناء الانعكاس منتشر ومنافذه مجموع الأطياف هي التي شيدت مع مصدر ضوء أبيض ذات النطاق العريض، دليل خفيفة، عدسة أتشروماتيك، مجال تكامل، حامل عينة، تحقيقا ألياف الضوئية، مطياف متعدد القنوات. هي التي شيدت العفن اكريليك تتألف من قطعتين اﻷكريليك مستطيلة وقطعة اكريليك على شكل U لإنشاء فانتوم البشرة والوهمية الجلد بالدم كله. تطبيق حل dithionite (نا2ق2س4) الصوديوم على الجلد وشبح تمكن الباحث ديوكسيجيناتي الهيموغلوبين في خلايا الدم الحمراء التي وزعت في الوهمية عن طريق الجلد. معكوس محاكاة مونتي كارلو مع الانعكاس منتشر ومنافذه مجموع الأطياف التي تقاس مطياف مع مجال إدماج تتم لتحديد امتصاص معامل الطيف μ(λ) انخفاض نثر معامل الطيف μs' (λ) لكل طبقة الوهمية. ويتجلى فانتوم الطبقات اثنين محاكاة الانعكاس منتشر في أنسجة جلد الإنسان أيضا تتراكم الوهمية البشرة في الجلد وشبح.

ويبين الشكل 3 الأطياف يقدر الممثل لمعامل انخفاض نثر ومعامل امتصاص البشرة الوهمية والوهمية عن طريق الجلد. أن النتائج تظهر في الشكل 3 هي متوسطات القياسات عشر من أطياف الانعكاس ومنافذه. وقد تناثر انخفاض معامل μs' طائفة عريضة ون...

Watch this Scientific Journal Video about Agarose-based Tissue Mimicking Optical Phantoms for Diffuse Reflectance Spectroscopy at JoVE.com

Agarose-based Tissue Mimicking Optical Phantoms for Diffuse Reflectance Spectroscopy

هنا، نحن توضح كيف يتم إجراؤها على أساس [اغروس] محاكاة الأنسجة أشباح البصري وكيف تتحدد خصائصها الضوئية باستخدام نظام ضوئية تقليدية مع مجال إدماج.

النسيج المستندة إلى [اغروس] محاكاة أشباح البصري للتحليل الطيفي الانعكاس منتشر

This protocol describes how to make agarose-based tissue-mimicking phantoms and demonstrates how to determine their optical properties using a ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biomolecular Detection employing the Interferometric Reflectance Imaging Sensor (IRIS)

Biomolecular Detection employing the Interferometric Reflectance Imaging Sensor IRIS

اكتشاف الجزيئية البيولوجية توظيف الانعكاس التداخل التصوير الاستشعار (IRIS)

The sensitive measurement of biomolecular interactions has use in many fields and industries such as basic biology and microbiology, ...

Non-contact, Label-free Monitoring of Cells and Extracellular Matrix using Raman Spectroscopy

عدم الاتصال، تسمية خالية من رصد خلايا المصفوفة خارج الخلية، وباستخدام التحليل الطيفي رامان

Non-destructive, non-contact and label-free technologies to monitor cell and tissue cultures are needed in the field of biomedical research.1-5 However, ...

In vitro Synthesis of Native, Fibrous Long Spacing and Segmental Long Spacing Collagen

In vitro Synthesis of Native, Fibrous Long Spacing and Segmental Long Spacing Collagen

في تركيب المختبر من تباعد الليفية الأصلية، طويل والقطاعي الكولاجين تباعد طويل

Collagen fibrils are present in the  extracellular matrix of animal tissue to provide structural scaffolding and  mechanical strength. These native ...

Graphene Coatings for Biomedical Implants

الجرافين عوازل للزراعة الحيوية الطبية

Atomically smooth graphene as a surface coating has potential to improve implant properties. This demonstrates a method for coating nitinol alloys with ...

Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement

بناء فانتوم تعدد الوسائط ما قبل السريرية باستخدام مواد الأنسجة، محاكاة لضمان الجودة في قياس حجم الورم

World Health Organization (WHO) and the Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) working groups advocated standardized criteria for ...

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 ...

Preparation and Characterization of Novel HDL-mimicking Nanoparticles for Nerve Growth Factor Encapsulation

إعداد وتوصيف رواية هدل-محاكاة الجسيمات النانوية لتغليف عامل النمو العصبي

The objective of this article is to introduce preparation and characterization methods for nerve growth factor (NGF)-loaded, high-density, lipoprotein ...

Fabrication and Characterization of Optical Tissue Phantoms Containing Macrostructure

تصنيع وتوصيف أشباح الأنسجة البصرية التي تتضمن حداتها

The rapid development of new optical imaging techniques is dependent on the availability of low-cost, customizable, and easily reproducible standards. By ...

Manufacturing Abdominal Aorta Hydrogel Tissue-Mimicking Phantoms for Ultrasound Elastography Validation

تصنيع الشريان الاورطي البطني المائية الأنسجة محاكاة أشباح للتحقق من صحة الاستوجرافي بالموجات فوق الصوتية

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the ...

Cerebral Blood Flow-Based Resting State Functional Connectivity of the Human Brain using Optical Diffuse Correlation Spectroscopy

الدماغ تدفق الدم القائم على الراحة الدولة الاتصال الوظيفي للدماغ البشري باستخدام الطيف ية الارتباط المنتشر البصري

To obtain a comprehensive understanding of the human brain, utilization of cerebral blood flow (CBF) as a source of contrast is desired because it is a ...