Name: pulsed laser diode-based desktop photoacoustic tomography for monitoring wash-in and wash-out of dye in rat cortical vasculature
Uploaded: 2019-05-30T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Pulsed Laser Diode-Based Desktop Photoacoustic Tomography for Monitoring Wash-In and Wash-Out of Dye in Rat Cortical Vasculature at JoVE.com

इस शोध का समर्थन सिंगापुर के स्वास्थ्य मंत्रालय के राष्ट्रीय चिकित्सा अनुसंधान परिषद (NMRC/OFIRG/0005/2016: M4062012) । लेखकों को मशीन की दुकान का समर्थन के लिए श्री चाउ वाई Hoong बॉबी शुक्रिया अदा करना चाहूंगा ।

सभी पशु प्रयोगों संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग Nanyang प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, सिंगापुर (पशु प्रोटोकॉल संख्या ARF-SBS/NIE-A0331) की समिति द्वारा अनुमोदित दिशा निर्देशों और विनियमों के अनुसार प्रदर्शन किया गया ?...

<ol>
	<li>Lin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-breath-hold+photoacoustic+computed+tomography+of+the+breast.">Single-breath-hold photoacoustic computed tomography of the breast.</a> Nature Communications. 9 (1), 2352 (2018).</li><li>Upputuri, P. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+photoacoustic+imaging+systems+using+pulsed+laser+diodes:+a+review.">Fast photoacoustic imaging systems using pulsed laser diodes: a review.</a> Biomedical Engineering Letters. 8 (2), 167-181 (2018).</li><li>Yao, J., 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=Recent+progress+in+photoacoustic+molecular+imaging.">Recent progress in photoacoustic molecular imaging.</a> Current Opinion in Chemical Biology. 45, 104-112 (2018).</li><li>Upputuri, P. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+toward+preclinical+and+clinical+translation+of+photoacoustic+tomography:+a+review.">Recent advances toward preclinical and clinical translation of photoacoustic tomography: a review.</a> Journal of Biomedical Optics. 22 (4), 041006 (2017).</li><li>Yao, J., 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=Photoacoustic+microscopy.">Photoacoustic microscopy.</a> Laser &amp; Photonics Reviews. 7 (5), 758-778 (2013).</li><li>Awasthi, N., Kalva, S. K., Pramanik, M., Yalavarthy, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image+Guided+Filtering+for+Improving+Photoacoustic+Tomographic+Image+Reconstruction.">Image Guided Filtering for Improving Photoacoustic Tomographic Image Reconstruction.</a> Journal of Biomedical Optics. 23 (9), 091413 (2018).</li><li>Kalva, S. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+validation+of+tangential+resolution+improvement+in+photoacoustic+tomography+using+a+modified+delay-and-sum+reconstruction+algorithm.">Experimental validation of tangential resolution improvement in photoacoustic tomography using a modified delay-and-sum reconstruction algorithm.</a> Journal of Biomedical Optics. 21 (8), 086011 (2016).</li><li>Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+tangential+resolution+with+a+modified+delay-and-sum+reconstruction+algorithm+in+photoacoustic+and+thermoacoustic+tomography.">Improving tangential resolution with a modified delay-and-sum reconstruction algorithm in photoacoustic and thermoacoustic tomography.</a> The Journal of the Optical Society of America. 31 (3), 621-627 (2014).</li><li>Xu, 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=Universal+back-projection+algorithm+for+photoacoustic+computed+tomography.">Universal back-projection algorithm for photoacoustic computed tomography.</a> Physical Review E. 71 (1), 016706 (2005).</li><li>Wang, L. V., Hu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoacoustic+Tomography:+In+Vivo+Imaging+from+Organelles+to+Organs.">Photoacoustic Tomography: In Vivo Imaging from Organelles to Organs.</a> Science. 335 (6075), 1458-1462 (2012).</li><li>Sivasubramanian, K., Periyasamy, V., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+sentinel+lymph+node+mapping+and+needle+guidance+using+clinical+handheld+photoacoustic+imaging+system+in+small+animal.">Non-invasive sentinel lymph node mapping and needle guidance using clinical handheld photoacoustic imaging system in small animal.</a> Journal of Biophotonics. 11 (1), e201700061 (2018).</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> Optics Letters. 36 (7), 1134-1136 (2011).</li><li>Stein, E. W., 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=Noninvasive,+in+vivo+imaging+of+blood-oxygenation+dynamics+within+the+mouse+brain+using+photoacoustic+microscopy.">Noninvasive, in vivo imaging of blood-oxygenation dynamics within the mouse brain using photoacoustic microscopy.</a> Journal of Biomedical Optics. 14 (2), 020502 (2009).</li><li>Ku, G., Wang, X. D., Xie, X. Y., 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=Imaging+of+tumor+angiogenesis+in+rat+brains+in+vivo+by+photoacoustic+tomography.">Imaging of tumor angiogenesis in rat brains in vivo by photoacoustic tomography.</a> Applied Optics. 44 (5), 770-775 (2005).</li><li>Ma, R., Taruttis, A., Ntziachristos, V., Razansky, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multispectral+optoacoustic+tomography+(MSOT)+scanner+for+whole-body+small+animal+imaging.">Multispectral optoacoustic tomography (MSOT) scanner for whole-body small animal imaging.</a> Optics Express. 17 (24), 21414-21426 (2009).</li><li>Zhou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Phosphorus+Phthalocyanine+Formulation+with+Intense+Absorbance+at+1000+nm+for+Deep+Optical+Imaging.">A Phosphorus Phthalocyanine Formulation with Intense Absorbance at 1000 nm for Deep Optical Imaging.</a> Theranostics. 6 (5), 688-697 (2016).</li><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-impulse+panoramic+photoacoustic+computed+tomography+of+small-animal+whole-body+dynamics+at+high+spatiotemporal+resolution.">Single-impulse panoramic photoacoustic computed tomography of small-animal whole-body dynamics at high spatiotemporal resolution.</a> Nature Biomedical Engineering. 1 (1), 0071 (2017).</li><li>Sivasubramanian, K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+frame+rate+photoacoustic+imaging+at+7000+frames+per+second+using+clinical+ultrasound+system.">High frame rate photoacoustic imaging at 7000 frames per second using clinical ultrasound system.</a> Biomedical Optics Express. 7 (2), 312-323 (2016).</li><li>Upputuri, P. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+in+vivo+imaging+of+small+animal+brain+using+pulsed+laser+diode-based+photoacoustic+tomography+system.">Dynamic in vivo imaging of small animal brain using pulsed laser diode-based photoacoustic tomography system.</a> Journal of Biomedical Optics. 22 (9), 090501 (2017).</li><li>Upputuri, P. K., Periyasamy, V., Kalva, S. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+High-performance+compact+photoacoustic+tomography+system+for+in+vivo+small-animal+brain+imaging.">A High-performance compact photoacoustic tomography system for in vivo small-animal brain imaging.</a> Journal of Visualized Experiments. (124), e55811 (2017).</li><li>Upputuri, P. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+laser+diode+based+optoacoustic+imaging+of+biological+tissues.">Pulsed laser diode based optoacoustic imaging of biological tissues.</a> Biomedical Physics &amp; Engineering Express. 1 (4), 045010-045017 (2015).</li><li>Arabul, M. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+the+detection+of+intraplaque+hemorrhage+in+carotid+artery+lesions+using+photoacoustic+imaging.">Toward the detection of intraplaque hemorrhage in carotid artery lesions using photoacoustic imaging.</a> Journal of Biomedical Optics. 22 (4), (2016).</li><li>Daoudi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Handheld+probe+integrating+laser+diode+and+ultrasound+transducer+array+for+ultrasound/photoacoustic+dual+modality+imaging.">Handheld probe integrating laser diode and ultrasound transducer array for ultrasound/photoacoustic dual modality imaging.</a> Optics Express. 22 (21), 26365-26374 (2014).</li><li>Allen, J. S., Beard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+near-infrared+laser+diode+excitation+system+for+biomedical+photoacoustic+imaging.">Pulsed near-infrared laser diode excitation system for biomedical photoacoustic imaging.</a> Optics Letters. 31 (23), 3462-3464 (2006).</li><li>Upputuri, P. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+characterization+of+low-cost,+high-speed,+portable+pulsed+laser+diode+photoacoustic+tomography+(PLD-PAT)+system.">Performance characterization of low-cost, high-speed, portable pulsed laser diode photoacoustic tomography (PLD-PAT) system.</a> Biomed Opt Express. 6 (10), 4118-4129 (2015).</li><li>Kalva, S. K., Upputuri, P. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-speed,+low-cost,+pulsed-laser-diode-based+second-generation+desktop+photoacoustic+tomography+system.">High-speed, low-cost, pulsed-laser-diode-based second-generation desktop photoacoustic tomography system.</a> Optics Lett. 44 (1), 81-84 (2019).</li><li>Kalva, S. K., Hui, Z. Z., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibrating+reconstruction+radius+in+a+multi+single-element+ultrasound-transducer-based+photoacoustic+computed+tomography+system.">Calibrating reconstruction radius in a multi single-element ultrasound-transducer-based photoacoustic computed tomography system.</a> J Opt Soc Am A. 35 (5), 764-771 (2018).</li><li>Kalva, S. K., Pramanik, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+acoustic+reflector+to+make+compact+photoacoustic+tomography+system.">Use of acoustic reflector to make compact photoacoustic tomography system.</a> Journal of Biomedical Optics. 22 (2), 026009 (2017).</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=American+National+Standard+for+Safe+Use+of+Lasers.">American National Standard for Safe Use of Lasers.</a> ANSI Standard Z136.1-2007. , (2007).</li></ol>

यह काम एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है एक डेस्कटॉप PLD-के लिए चूहों जैसे छोटे जानवरों पर प्रयोगों के संचालन के लिए पैट प्रणाली vivo में मस्तिष्क इमेजिंग और गतिशील तेजी से तेज और ICG जैसे कंट्रास्ट एजेंटों की मं...

फोटोध्वनिक कम्प्यूटेड टोमोग्राफी (पैक्ट/पैट) एक होनहार गैर-इनवेसिव बायोमेडिकल इमेजिंग मोडलिटी उच्च ultrasond संकल्प के साथअमीर ऑप्टिकल कंट्रास्ट संयोजन1,2,3,4, 5. जब एक नैनोसेकेंड स्पंदित लेजर किसी भी जैविक ऊतक के अंदर मौजूद प्रकाश अवशोषित chromophores पर ऊर्जा, स्थानीय तापमान बढ़ाता है तापप्रत्यास्थ विस्तार और ऊतक के संकुचन के लिए अग्रणी, उत्पादन में जिसके परिणामस्वरूप दबाव तरंगों । इन दबाव तरंगों अल्ट्रासाउंड तरंगों या photoacoustic (फिलीस्तीनी अथॉरिटी) तरंगों के रूप में जाना जाता है, जो नमूने के आसपास अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर द्वारा पता लगाया जा सकता है । पता लगाए गए पीए सिग्नलों को विभिन्न पुनर्निर्माण एल्गोरिदम6,7,8,9 के प्रयोग द्वारा पुन खंगाला जाता है ताकि प्रतिभागीय पीए इमेज उत्पन्न की जा सके । PA इमेजिंग शरीर के अंदर मौजूद अंतर्जात क्रोमोफोस की तरंगदैर्घ्य निर्भरता के कारण स्थूल अंगों से सूक्ष्म अंगकों तक संरचनात्मक और कार्यात्मक जानकारी प्रदान करता है। पैट इमेजिंग सफलतापूर्वक स्तन कैंसर का पता लगाने के लिए इस्तेमाल किया गया है1, प्रहरी लिम्फ नोड इमेजिंग11, oxyhemoglobin की मैपिंग (एचबीओ2), deoxyhemoglobin (hbo), कुल हीमोग्लोबिन एकाग्रता (HBO), ऑक्सीजन संतृप्ति (SO 2) 12 , 13, ट्यूमर angiogenesis14, छोटे जानवर पूरे शरीर इमेजिंग15, और अंय अनुप्रयोगों ।
Nd: YAG/OPO लेजर पहली पीढ़ी के पैट सिस्टम के लिए पारंपरिक उत्तेजना स्रोत है कि व्यापक रूप से छोटे जानवर इमेजिंग और गहरी ऊतक इमेजिंग के लिए photoacoustic समुदाय में इस्तेमाल कर रहे है16। इन लेज़रों ~ 10-100 हर्ट्ज की कम पुनरावृत्ति दरों पर ~ १०० mJ ऊर्जा दालों प्रदान करते हैं । पैट इमेजिंग सिस्टम इन महंगे और भारी लेजर का उपयोग कर एकल तत्व अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर (SUTs) के साथ उच्च गति इमेजिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं, सीमित पल्स पुनरावृत्ति दर के कारण । यह पशु के अंदर उच्च गति पर होने वाले शारीरिक परिवर्तन की वास्तविक समय की निगरानी को रोकता है । सरणी-आधारित ट्रांसड्यूसर का उपयोग करना जैसे रेखीय, अर्द्ध-वृत्ताकार, वृत्ताकार, और आयतनमितीय सरणी के साथ: YAG लेजर उत्तेजन, उच्च गति इमेजिंग संभव है । हालांकि, इन सरणी ट्रांसड्यूसर महंगे है और suts की तुलना में कम संवेदनशीलता प्रदान; फिर भी, इमेजिंग गति लेजर की कम पुनरावृत्ति दर से सीमित है । राज्य के-the-कला एकल आवेग समझौता प्रणालियों के साथ अनुकूलित पूर्ण अंगूठी सरणी ट्रांसड्यूसर ५० हर्ट्ज फ़्रेम दरों पर पीए डेटा प्राप्त करें17. इन सरणी ट्रांसड्यूसर जटिल वापस अंत प्राप्त इलेक्ट्रॉनिक्स और सिग्नल एंपलीफायरों की जरूरत है, समग्र प्रणाली और अधिक महंगी और कठिन नैदानिक उपयोग के लिए बना ।
उनके कॉंपैक्ट आकार, कम लागत आवश्यकताओं, और उच्च पल्स पुनरावृत्ति दर (KHz के आदेश) स्पंदित लेजर डायोड (PLDs) और वास्तविक समय इमेजिंग के लिए आशाजनक बना । इन लाभों के कारण, PLDs सक्रिय रूप से दूसरी पीढ़ी पैट सिस्टम में एक वैकल्पिक उत्तेजना स्रोत के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं । Pld आधारित पैट सिस्टम को उच्च फ्रेम दर इमेजिंग का उपयोग कर के लिए सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया गया है सरणी ट्रांसड्यूसर18, गहरे ऊतक और ब्रेन इमेजिंग19,20,21, हृदय रोग निदान22 , और संधिशास्त्र निदान23। के रूप में SUTs बहुत संवेदनशील है और कम सरणी transducers की तुलना में महंगा है, वे अभी भी बड़े पैमाने पर पैट इमेजिंग के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं । फैंटम इमेजिंग24के लिए फाइबर आधारित पीएलडी सिस्टम का प्रदर्शन किया गया है । एक पोर्टेबल PLD-पैट प्रणाली पहले पैट स्कैनर25के अंदर pld बढ़ते द्वारा प्रदर्शन किया गया है । एक SUT परिपत्र स्कैनर के साथ, प्रेत इमेजिंग स्कैन समय के 3 एस के दौरान किया गया था, और vivo में चूहे ब्रेन इमेजिंग इस PLD-पैट प्रणाली19का उपयोग कर एक 5 एस अवधि के दौरान किया गया था ।
इसके अलावा, इस pld-पैट प्रणाली के लिए सुधार किया गया है इसे और अधिक कॉंपैक्ट बनाने और आठ ध्वनिक परावर्तक आधारित एकल तत्व अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर (sutrs)26,27का उपयोग कर एक डेस्कटॉप मॉडल बनाने के लिए । यहां, SUTs एक ९०° ध्वनिक परावर्तक28की सहायता के साथ क्षैतिज दिशा के बजाय एक ऊर्ध्वाधर में रखा गया था । इस प्रणाली के लिए ०.५ एस और ~ 3 सेमी ऊतक इमेजिंग में गहरी और vivo में छोटे पशु ब्रेन इमेजिंग में स्कैन के समय के लिए नियोजित किया जा सकता है । इस काम में, इस डेस्कटॉप PLD-पैट प्रणाली को छोटे पशुओं में vivo में ब्रेन इमेजिंग के लिए प्रयोगों के दृश्य प्रदर्शन प्रदान करने के लिए और तेज और खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) द्वारा अनुमोदित indocyanine की प्रक्रिया के गतिशील दृश्य के लिए प्रयोग किया जाता है चूहा दिमाग में हरा (आईसीजी) डाई ।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>12 V power supply</td>
			<td>Voltcraft</td>
			<td>PPS-11810</td>
			<td>To supply operating voltage for PLD</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acoustic reflector</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>F102</td>
			<td>45 degree reflector augmented to the ultrasound transducer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic water tank</td>
			<td>NTU workshop</td>
			<td>Custom-made</td>
			<td>It is used to hold water that acts as an acoustic coupling medium between animal brain and detector</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthetic Machine</td>
			<td>Medical plus pte ltd</td>
			<td>Non-Rebreathing Anaesthesia machine with oxygen concentrator.</td>
			<td>Supplies oxygen and isoflurane to animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal distributor</td>
			<td>In Vivos Pte Ltd, Singapore</td>
			<td></td>
			<td>Animal distributor that supplies small animals for research purpose</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal holder</td>
			<td>NTU workshop</td>
			<td>Custom-made</td>
			<td>Used for holding animal on its abdomen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Breathing mask</td>
			<td>NTU workshop</td>
			<td>Custom-made</td>
			<td>Used along with animal holder to supply anesthesia mixture to the animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Circular Scanner</td>
			<td>NTU workshop</td>
			<td>Custom-made</td>
			<td>Scanner is made out of aluminum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DAQ (Data acquisition) Card</td>
			<td>Spectrum</td>
			<td>M2i.4932-exp</td>
			<td>16 bit, 30 Ms/s, 8 channels, 1 Gs, PCIe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acqusition software</td>
			<td>National Instruments Corporation,Austin,TX,USA)</td>
			<td>NI LabVIEW 2015 SP1 (32 bit)</td>
			<td>LabVIEW based program developed in our laboratory for controlling the stepper motor and acquring the PA singnals from the detector</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data processing software</td>
			<td>Matlab (Mathworks, Natick, MA, USA)</td>
			<td>Matlab R2015b</td>
			<td>Matlab code developed in our laboratory for reconstructing cross-sectional PA images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Function generator</td>
			<td>RIGOL</td>
			<td>DG1022</td>
			<td>To change the repetition rate of the PLD. It will provide TTL signal to synchronize the DAQ with the laser excitation.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Low noise signal amplifier</td>
			<td>Genetron</td>
			<td>Custom-made using Mini-circuits, ZFL-500LN-BNC</td>
			<td>To receive, and amplify the PA signal from SUTR. Its gain is 24 dB.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical diffuser</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>DG-120</td>
			<td>Used to to make the laser beam homogeneous</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulsed laser diode</td>
			<td>Quantel, France</td>
			<td>QD-Q1924-ILO-WATER</td>
			<td>It is the excitation laser source with specifications of 816 nm wavelength, 3.4 mJ per pulse energy, 107 ns pulse width, 2 KHz maximum pulse repitition rate, dimensions : 13.0 x 7.6 x 5.0 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rats</td>
			<td>In Vivos Pte Ltd, Singapore</td>
			<td>NTac:SD, Sprague Dawley / SD</td>
			<td>Female, weight 100&#177;10g, strain of rats: Sprague Dawley, age: 4-5 weeks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stepper motor with gearbox</td>
			<td>LIN Engineering (Servo Dynamics)</td>
			<td>Motor: CO-5718L-01P-RO, Gearbox: DPL64/1; Power supply PW-100-24</td>
			<td>To move the detector holder in a circular geometry. Torque: 2.08 N-m, Rotor inertia: 2.6 kg-cm2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound gel</td>
			<td>Progress/parker acquasonic gel</td>
			<td>PA-GEL-CLEA-5000</td>
			<td>Clear ultrasound gel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound Transducer</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>V309-SU/ U8423013</td>
			<td>Ultrasonic sensors used for photoacoustic detection. Central freqency 5 MHz, 0.5 in</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Variable high voltage power supply</td>
			<td>Elektro-Automatik</td>
			<td>EA-PS 8160-04 T</td>
			<td>To change the laser output power</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pulsed laser diode-based desktop photoacoustic tomography for monitoring wash-in and wash-out of dye in rat cortical vasculature

Photoacoustic (फिलीस्तीनी अथॉरिटी) टोमोग्राफी (पैट) इमेजिंग एक उभरते जैव चिकित्सा इमेजिंग मोडलिटी विभिंन पूर्व नैदानिक और नैदानिक अनुप्रयोगों में उपयोगी है । कस्टम निर्मित परिपत्र अंगूठी सरणी-ट्रांसड्यूसर और पारंपरिक भारी एन डी: YAG/ओपो पराबैंगनीकिरण क्लीनिकों के लिए पैट प्रणाली के अनुवाद रोकना । अल्ट्रा कॉंपैक्ट स्पंदित लेजर डायोड (plds) वर्तमान में पास के एक वैकल्पिक स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया जा रहा है फिलीस्तीनी अथॉरिटी इमेजिंग के लिए अवरक्त उत्तेजना । Vivo इमेजिंग में उच्च गति गतिशील एक कॉंपैक्ट PLD-आधारित डेस्कटॉप पैट प्रणाली (PLD-पैट) का उपयोग कर प्रदर्शन किया गया है । एक कल्पना प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल का उपयोग कर डेस्कटॉप pld-पैट प्रणाली वीवो ब्रेन इमेजिंग में गतिशील के लिए इस काम में प्रदान की जाती है । प्रोटोकॉल का वर्णन डेस्कटॉप pld-पैट प्रणाली विंयास, मस्तिष्क संवहनी इमेजिंग के लिए पशु की तैयारी, और indocyanine ग्रीन (आईसीजी) डाई तेज और के गतिशील दृश्य के लिए प्रक्रिया चूहा वल्कुट वाहिकाविन्यास में ।

विवो ब्रेन इमेजिंग में गतिशील के लिए वर्णित डेस्कटॉप PLD-पैट प्रणाली की क्षमता इस प्रोटोकॉल में इसी परिणाम के साथ प्रदर्शित किया गया है । डेस्कटॉप PLD-पैट प्रणाली के उच्च गति इमेजिंग क्षमता क?...

Watch this Scientific Journal Video about Pulsed Laser Diode-Based Desktop Photoacoustic Tomography for Monitoring Wash-In and Wash-Out of Dye in Rat Cortical Vasculature at JoVE.com

Pulsed Laser Diode-Based Desktop Photoacoustic Tomography for Monitoring Wash-In and Wash-Out of Dye in Rat Cortical Vasculature

स्पंदित लेजर डायोड-आधारित डेस्कटॉप फोटोध्वनिक टोमोग्राफी वॉश-इन और वॉश-आउट की निगरानी के लिए रैट कॉर्टिकल वेस्क्युलेचर

एक कॉंपैक्ट स्पंदित लेजर डायोड आधारित डेस्कटॉप photoacoustic टोमोग्राफी (pld-पैट) प्रणाली को उच्च गति गतिशील के लिए छोटे जानवर वल्कुट वैस्क्युलेचर के vivo इमेजिंग में प्रदर्शन किया है ।

Photoacoustic (PA) tomography (PAT) imaging is an emerging biomedical imaging modality useful in various preclinical and clinical applications. ...

फोटोकॉस्टिक टोमोग्राफी, या पैट, एक इमेजिंग हाइब्रिड बायोमेडिकल इमेजिंग मोडलिरूपता है, जो छोटे जानवरों के दिमाग में गतिशील परिवर्तनों की निगरानी के लिए ऑप्टिकल और अल्ट्रासाउंड इमेजिंग दोनों के संयोजन है। यह एक लागत प्रभावी, पोर्टेबल हाई स्पीड इमेजिंग सिस्टम है जो इमेजिंग गति का उपयोग आधा सेकंड जितना कम करता है। संदीप के साथ प्रक्रिया का प्रदर्शन करते हुए पीएचडी के छात्र प्रवीण, रिसर्च फेलो डॉ पॉल और एक रिसर्च असिस्टेंट रोन्नी होंगे ।एक समय में प्रत्येक ट्रांसड्यूसर धारक पर सभी एकल तत्व अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर को बढ़ते हुए शुरू करें, जैसे कि प्रत्येक ध्वनिक रिफ्लेक्टर की सतह स्कैनिंग क्षेत्र के केंद्र की ओर चेहरे। कम शोर संकेत एम्पलीफायर के लिए प्रत्येक ट्रांसड्यूसर केबल कनेक्ट करने के लिए कनेक्टिंग केबल का उपयोग करें। चिलर की बिजली आपूर्ति पर स्विच करें और 20 से 25 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान निर्धारित करने के लिए चिलर स्विच चालू करें।कम वोल्टेज बिजली की आपूर्ति पर स्विच करें और धीरे-धीरे वर्तमान नियंत्रण को 0.3 amps में बदल दें। वोल्टेज को 12 वोल्ट पर सेट करें और सत्यापित करें कि धारा 0.1 amp से अधिक नहीं है। हाई वोल्टेज बिजली आपूर्ति पर स्विच करें और प्रीसेट बटन दबाएं ताकि करंट को एक amp और वोल्टेज को शून्य वोल्ट में सेट किया जा सके।आउटपुट बटन को सक्षम करें और फ़ंक्शन जनरेटर की बिजली आपूर्ति पर स्विच करें। रिकॉल बटन दबाएं और इस पुनरावृत्ति दर पर लेजर दालों को उत्पन्न करने के लिए दो किलोहर्ट्ज विन्यास का चयन करें। एक्रेलिक टैंक को स्कैनर के अंदर रखें और टैंक को पानी से तब तक भरें जब तक कि ट्रांसड्यूसर की पता लगाने वाली सतह पूरी तरह से डूब न जाए।इसके बाद कम शोर सिग्नल एम्पलीफायर की पावर सप्लाई पर स्विच करें। एस्थेटाइज्ड चूहे को प्रवण स्थिति में कार्यक्षेत्र पर रखें। अंगुली चुटकी के लिए प्रतिक्रिया की कमी की पुष्टि करने के बाद, खोपड़ी पर फर को हटाने के लिए एक बाल ट्रिमर का उपयोग करें।चार से पांच मिनट के बाद क्रीम को हटाने के लिए एक सूती झाड़ू का उपयोग करके उजागर त्वचा से पूरी तरह से फर को हटाने के लिए धीरे-धीरे डिपिलेटरी क्रीम लागू करें। जानवर की आंखों पर मरहम लगाएं और एक कस्टम निर्मित पशु धारक को एक प्रयोगशाला जैक पर श्वास मास्क से लैस करें। धारक के क्षैतिज मंच पर आराम करने वाले सिर के साथ धारक पर प्रवण स्थिति में चूहे को रखें।धारक को जानवर सुरक्षित करने के लिए सर्जिकल टेप का उपयोग करें। अपनी शारीरिक स्थिति की निगरानी करने के लिए एक हिंद अंग के लिए पल्स ऑक्सीमीटर क्लैंप। खोपड़ी पर बेरंग अल्ट्रासाउंड जेल की एक परत लागू करने के लिए एक कपास इत्तला दे दी applicator का प्रयोग करें।फिर स्कैनर के केंद्र में लैब जैक स्थिति को समायोजित करें। जैक की ऊंचाई को मैन्युअल रूप से समायोजित करें ताकि इमेजिंग विमान ध्वनिक रिफ्लेक्टर के केंद्र में हो। एक 360 डिग्री अधिग्रहण स्कैन के लिए डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर में मापदंडों की स्थापना के बाद, स्पंदित लेजर डायोड लेजर उत्सर्जन चालू करने के लिए समारोह जनरेटर के उत्पादन को सक्षम करें।धीरे-धीरे प्रति पल्स ऊर्जा अधिकतम के लिए 120 वोल्ट करने के लिए चर उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति की वोल्टेज में वृद्धि। डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर प्रोग्राम चलाने के लिए एक चार सेकंड स्कैन समय से अधिक ३६० डिग्री ट्रांसड्यूसर के सभी आठ घुमाने के लिए । लेजर उत्सर्जन को बंद करने के लिए फ़ंक्शन जनरेटर के उत्पादन को अक्षम करें।डेटा प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर में पुनर्निर्माण एल्गोरिदम का उपयोग करके, बैक-प्रोजेक्शन एल्गोरिदम का उपयोग करके, परीक्षण और त्रुटि द्वारा सभी आठ ट्रांसड्यूसर के स्कैनिंग त्रिज्या का निर्धारण करें। 0.5 सेकंड के स्कैन समय पर 45 डिग्री अधिग्रहण के लिए डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर में पैरामीटर सेट करें। लेजर उत्सर्जन को चालू करने के लिए फ़ंक्शन जनरेटर के उत्पादन को सक्षम करें।प्रारंभिक नियंत्रण डेटा प्राप्त करने के लिए सभी आठ ट्रांसड्यूसर 45 डिग्री को घुमाने के लिए डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर प्रोग्राम चलाएं। लेजर उत्सर्जन को बंद करने के लिए फ़ंक्शन जनरेटर के उत्पादन को अक्षम करें। इसके बाद, चूहे की पूंछ नस में इंडोसायनिन हरे रंग के 0.3 मिलीलीटर इंजेक्ट करें।लेजर उत्सर्जन को चालू करने के लिए फ़ंक्शन जनरेटर के उत्पादन को सक्षम करें। फिर डेटा अधिग्रहण सॉफ्टवेयर चलाने के लिए एक ४५ डिग्री रोटेशन में एक ०.५ सेकंड स्कैन समय पर एक लाइनों का अधिग्रहण । अधिग्रहण के अंत में, सहेजे गए ए-लाइनों से क्रॉस सेक्शनल मस्तिष्क छवि के पुनर्निर्माण के लिए बैक-प्रोजेक्शन एल्गोरिदम का उपयोग करें।यहां, चार और ०.५ सेकंड स्कैन गति पर एकत्र ९८ ग्राम मादा चूहे से मस्तिष्क छवियों को दिखाया गया है । दोनों इमेज में सगितल साइनस और ट्रांसफर साइनस साफ नजर आ रहे हैं। तस्वीरों में खोपड़ी को हटाने से पहले और बाद में चूहे के मस्तिष्क का एक ही क्षेत्र दिखाई देता है।फोटोकॉस्टिक टोमोग्राफी इमेजिंग त्वचा और खोपड़ी के साथ एक ही दृश्य को प्राप्त कर सकती है। इस कथानक में, वृद्धि के कारण धनु साइनस में औसत फोटोकॉस्टिक संकेत में वृद्धि होती है और बाद में समय के साथ 860 नैनोमीटर तरंगदैर्ध्य पर इंडोसाइन ग्रीन द्वारा ऑप्टिकल अवशोषण में कमी आती है। आईसीजी डाई को जानवर की पूंछ की नस में इंजेक्ट करते समय हमेशा अतिरिक्त सावधानी बरतें।इस कम लागत वाले डेस्कटॉप फोटोकॉस्टिक टोमोग्राफी सिस्टम का उपयोग 0.5 सेकंड स्कैन गति पर उच्च विशेष रिज़ॉल्यूशन के साथ छोटे जानवर मस्तिष्क वास्कुलेचर के गतिशील इमेजिंग के लिए किया जा सकता है। इस इमेजिंग सिस्टम के अन्य अनुप्रयोगों में ब्रेन ट्यूमर इमेजिंग, छोटे जानवरों और अन्य चिकित्सीय अनुप्रयोगों में विभिन्न अंगों की इमेजिंग शामिल हैं।

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Three-dimensional Optical-resolution Photoacoustic Microscopy

तीन आयामी ऑप्टिकल संकल्प Photoacoustic माइक्रोस्कोपी

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

Detection and Isolation of Circulating Melanoma Cells using Photoacoustic Flowmetry

और परिसंचारी मेलेनोमा कोशिकाओं का उपयोग Photoacoustic Flowmetry की जांच अलगाव

Circulating tumor cells (CTCs) are those cells that have separated from a macroscopic tumor and spread through the blood and lymph systems to seed ...

Integrated Photoacoustic Ophthalmoscopy and Spectral-domain Optical Coherence Tomography

एकीकृत Photoacoustic Ophthalmoscopy और वर्णक्रमीय डोमेन ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी

Both the clinical diagnosis and fundamental investigation of major ocular diseases greatly benefit from various non-invasive ophthalmic imaging ...

Mass Cytometry: Protocol for Daily Tuning and Running Cell Samples on a CyTOF Mass Cytometer

मास Cytometry: दैनिक और एक CyTOF मास cytometer पर ट्यूनिंग रनिंग सेल के नमूने के लिए प्रोटोकॉल

In recent years, the rapid analysis of single cells has commonly been performed using flow cytometry and fluorescently-labeled antibodies. However, the ...

Anatomical Reconstructions of the Human Cardiac Venous System using Contrast-computed Tomography of Perfusion-fixed Specimens

इसके विपरीत गणना छिड़काव तय नमूने के टोमोग्राफी का उपयोग करते हुए मानव कार्डिएक शिरापरक प्रणाली के संरचनात्मक पुनर्निर्माण

A detailed  understanding of the complexity and relative variability within the human  cardiac venous system is crucial for the development of cardiac ...

Photoacoustic Cystography

Photoacoustic मूत्राशयचित्रण

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

Production of Metal Nanoparticles by Pulsed Laser-ablation in Liquids: A Tool for Studying the Antibacterial Properties of Nanoparticles

तरल पदार्थ में स्पंदित लेजर-पृथक्करण द्वारा धातु नैनोकणों का उत्पादन: नैनोकणों के जीवाणुरोधी गुणों का अध्ययन करने के लिए एक उपकरण

The emergence of multidrug-resistant bacteria is a global clinical concern leading some to speculate about our return to a "pre-antibiotics" era of ...

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

स्विच करने योग्य ध्वनिक और ऑप्टिकल संकल्प के लिए फोटोकॉस्टिक माइक्रोस्कोपी<em&gt; विवो में</em&gt; छोटे जानवरों रक्त वाहिकाओं इमेजिंग

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

A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging

A High-performance Compact Photoacoustic Tomography System for In Vivo Small-animal Brain Imaging

एक उच्च प्रदर्शन कॉम्पैक्ट Photoacoustic Tomography सिस्टम के लिए<em&gt; विवो में</em&gt; छोटे जानवर मस्तिष्क इमेजिंग

In vivo small-animal imaging has an important role to play in preclinical studies. Photoacoustic tomography (PAT) is an emerging hybrid imaging modality ...

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

समुचित स्थिति और एक चूहा हिंद अंग की हड्डी माइक्रो-वास्तुकला का ध्यान केंद्रित उच्च संकल्प इमेजिंग के लिए संयम Vivo में सूक्ष्म गणना टोमोग्राफी का उपयोग

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 ...