Araştırmacılar, geniş bir görüş alanında hızlı, süper çözünürlüklü görüntüleme için yapılandırılmış aydınlatma kullanan bir floresan mikroskobu geliştirdi. Aynı zamanda çok renkli ve yüksek hızlı görüntüleme için de kullanılabilir. Katkıda bulunan kişi: Henning Ortkrass, Bielefeld Üniversitesi
İlaç kombinasyonlarının hücresel etkilerini incelemek için tasarlanmış fiberoptik bileşenlere dayalı mikroskop.
Araştırmacılar, hızlı süper görüntüleme için yapılandırılmış aydınlatma kullanan bir floresans mikroskobu geliştirdiler. Geniş bir görüş alanı üzerinden çözünürlüklü görüntüleme. Bu gelişmiş mikroskop, aynı anda birden fazla canlı hücrenin yüksek çözünürlüklü görüntülerini yakalayacak şekilde özel olarak tasarlanmış olup, farklı ilaçların ve bunların kombinasyonlarının vücudu nasıl etkilediğinin analizini kolaylaştırmaktadır.
“Polifarmasi — tipik olarak birçok ilaç kombinasyonunun etkisi Almanya’daki Bielefeld Üniversitesi’nden Henning Ortkrass, kronik hastalara veya yaşlılara reçete edilen ilaçların tehlikeli etkileşimlere yol açabileceğini ve büyük bir sorun haline geldiğini söyledi. “Bu mikroskobu, bireysel hastalarda polifarmasiyi araştırabilecek bir platform geliştirmeyi amaçlayan EIC Pathfinder OpenProject DeLIVERy’nin bir parçası olarak geliştirdik.”
Araştırmacılar, yeni mikroskopi kurulumunu kullanarak görüntülemeyi gerçekleştirdi. çok renkli lekeli karaciğer hücreleri sabit. Görüntü, hücrelerin ışığın kırınım sınırından daha küçük olan küçük zar yapılarını gösteriyordu. Katkıda bulunan: Henning Ortkrass, Bielefeld Üniversitesi
Optica Publishing Group dergisi Optics Express’te araştırmacılar, çok geniş bir alanda çok yüksek görüntü kalitesi sağlamak için uyarı ışığının fiber optik dağıtımını kullanan yeni mikroskoplarını anlatıyorlar çok renkli ve yüksek hız özelliğine sahip görüş açısı. Bunlar, cihazın karaciğer hücrelerini görüntülemek için kullanılabileceğini, 150 x 150 μm²’ye kadar görüş alanı ve 44 Hz’ye kadar görüntüleme hızı elde ederken, 100 nm’den daha düşük uzay-zamansal çözünürlüğü koruduğunu gösteriyor.
“ile Bu yeni mikroskopla bireysel ilaç kombinasyonları izole edilmiş hücreler üzerinde test edilebilir ve daha sonra hücre zarı özelliklerinin veya organellerin dinamiklerini gözlemlemek için süper çözünürlükle görüntülenebilir” dedi Ortkrass. “Geniş görüş alanı, kişiselleştirilmiş sağlık hizmetini iyileştirmek için kullanılabilecek hücre tepkisi hakkında istatistiksel bilgi sağlayabilir. Sistemin potansiyel olarak küçük boyutu sayesinde, yüksek çözünürlüğün önemli olduğu klinik uygulamalar için de yararlı olabilir.”
Yeni floresan mikroskobu, tek bir ekran üzerinde hızlı, süper çözünürlüklü görüntüleme için yapılandırılmış aydınlatma kullanıyor. geniş görüş alanı. Videoda görüldüğü gibi çok renkli görüntüleme de gerçekleştirilebilmektedir. Katkıda bulunan: Henning Ortkrass, Bielefeld Üniversitesi
Geniş bir görüş alanında yüksek çözünürlük
Yeni mikroskop, süper çözünürlüklü yapısal aydınlatma mikroskobuna (SR-SIM) dayanmaktadır. bir örnekte floresansı uyarmak ve ışığın kırınım sınırının ötesinde uzaysal bir çözünürlük elde etmek için yapılandırılmış bir ışık modeli. SR-SIM, son derece ayrıntılı görüntüler üretirken örneğe zarar vermeyen düşük güçlü uyarım kullandığından canlı hücre görüntüleme için özellikle uygundur.
Geniş bir görüş alanında yüksek çözünürlük elde etmek için yeni Mikroskop, bir dizi ham görüntüden süper çözünürlüklü görüntüleri yeniden oluşturur. Bu ham görüntüler, numuneyi ekstra bilgi elde etmek için kaydırılan ve döndürülen sinüzoidal çizgili bir desenle aydınlatmak için altı optik fiberden oluşan bir set kullanılarak elde edilir. Bu, hızlı görüntüleme elde etmeye ve canlı hücre görüntülemeyle uyumlu olmaya devam ederken iki kat çözünürlük artışı sağlar.
Mikroskopun geniş görüş alanı sayesinde, süper görüntü elde etmek mümkündür. Aynı anda birden fazla hücrenin çözünürlüklü görüntüleri. Katkı Sağlayan: Henning Ortkrass, Bielefeld Üniversitesi
Ortkrass, “Fiber seçimi ve faz kaydırma, galvanometrik aynalara ve MEMS aynalarına dayalı yeni tasarlanmış bir fiber anahtar kullanılarak gerçekleştiriliyor” dedi. “Ayrıca, geniş bir FOV’yi aydınlatmak ve tüm ışınların hassas şekilde ayarlanmasına olanak sağlamak için altı fiberin ışınlarını mikroskopta toplayan ve yeniden odaklayan altıgen bir tutucuyu da özel olarak tasarladık. Bu, kurulumun, floresan uyarımını ve tespitini numunenin ince bir bölgesiyle sınırlamak için kullanılan toplam iç yansıma floresan uyarımı (TIRF)-SIM için kullanılmasına olanak tanır.”
Karaciğer hücrelerinin görüntülenmesi
{ 8}Karaciğer, ilaç metabolizmasında yer alan birincil organ olduğundan, araştırmacılar, sabit, çok renkli lekeli sıçan karaciğer hücrelerinin örneklerini kullanarak kurulumu test etti. Yeni mikroskopla oluşturulan yeniden oluşturulan görüntüler, ışığın kırınım sınırından daha küçük olan küçük zar yapılarının görselleştirilmesine olanak tanıdı.
“Bu kompakt sistem, geniş görüş alanını ve hızlı desen değiştirme hızını çok renkli, Güç açısından verimli uyarma,” dedi Ortkrass. “Ayrıca, kurulum çok yüksek görüntü kalitesi sağlıyor ve 2D-SIM veya TIRF-SIM işlemlerini gerçekleştirecek şekilde ayarlanabiliyor.”
Daha sonra araştırmacılar, mikroskopi kurulumunu karaciğer hücrelerinin canlı hücre çalışmalarına uygulamayı planlıyor. çeşitli ilaçlarla tedavi edilen hücrelerin dinamiklerini gözlemlemek. Ayrıca, elde edilen ham verilerin canlı olarak yeniden oluşturulmasını sağlamak için görüntü yeniden oluşturma sürecini iyileştirmeyi de planlıyorlar.
Referans: “Fiber optiğe dayalı geniş görüş alanına sahip yüksek hızlı TIRF ve 2D süper çözünürlüklü yapısal aydınlatma mikroskobu bileşenleri”, Henning Ortkrass, Jasmin Schürstedt, Gerd Wiebusch, Karolina Szafranska, Peter McCourt ve Thomas Huser, 16 Ağustos 2023, Optics Express.
DOI: 10.1364/OE.495353