میکروسکوپ کانفوکال

میکروسکوپ کانفوکال

میکروسکوپ کانفوکال یک روش تصویربرداری نوری مرسوم است که وضوح جانبی و محوری و قابلیت تصویربرداری متمایز را در مقایسه با میکروسکوپ FLIM بهبود بخشیده است. این امر با حذف فلورسانس پراکنده با معرفی یک سوراخ سوزنی یا یک ترکیب صفحه نمایش در این روش به دست می آید. فوکوس عدسی شیئی به صورت مزدوج با سوراخ سوزنی ساخته می شود و بنابراین به آن سوراخ کانفوکال می گویند.

میکروسکوپ کانفوکال در تصویربرداری با درجه بالا از نمونه‌های بیولوژیکی متراکم (بافت‌های in vivo، بدون برش، تثبیت و تقسیم بافت‌ها) استفاده می‌شود.

تکنیک های بیوفوتونیک

بیوفوتونیک به عنوان مطالعه سلول ها، بافت ها و ذرات بیولوژیکی با استفاده از نور در محدوده مرئی و نزدیک به مرئی تعریف می شود. نقش مهمی در بهبود روش های تصویربرداری و درمانی ایفا می کند که معمولاً برای اهداف بالینی تنظیم می شوند، از جمله پیشرفت در لیزر، اپتیک و آشکارسازهای فلورسانس. چندین تکنیک اولیه در مطالعه بیوفوتونیک استفاده می شود.

تدریس فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

بیوفوتونیک

بیوفوتونیک

طراحی نوری برای موچین های لیزری تنظیمات طیف سنجی رامان برای افزایش سن

خلاصه

ما روشی را برای دو برابر کردن راندمان جمع‌آوری در انبرک لیزری، طیف‌سنجی رامان (LTRS) با جمع‌آوری نور پراکنده و عقب پراکنده در یک اندازه‌گیری چند مسیری تک شات نشان می‌دهیم. روش ما می‌تواند سیگنال‌ها را در حجم‌های نمونه مختلف جمع‌آوری کند، و هم انتخاب مکانی دقیق طیف‌سنجی رامان کانونی و هم حساسیت عمده طیف‌سنجی رامان غیرهم کانونی را به طور همزمان اعطا کند. علاوه بر این، نشان می‌دهیم که رویکرد ما به کاهش زمان ادغام آشکارساز و قدرت لیزر اجازه می‌دهد. برای نشان دادن این موضوع، طیف رامان دانه‌های پلی استایرن و اسپورهای باکتری را اندازه‌گیری می‌کنیم. برای اسپورها، می‌توانیم آن‌ها را با توان لیزر 2.5 میلی‌واتی به دام بیندازیم و با استفاده از زمان ادغام 2×30 ثانیه، طیف قدرت نسبت سیگنال به نویز بالای پیک‌های اسید کلسیم-دی‌پیکولینیک را بدست آوریم. بنابراین، روش ما نظارت بر نمونه های بیولوژیکی حساس به شدت های بالا را برای زمان های طولانی تری امکان پذیر می کند. علاوه بر این، نشان می‌دهیم که با یک اصلاح ساده، می‌توانیم حساسیت قطبش را اضافه کنیم و اطلاعات بیوشیمیایی اضافی را بازیابی کنیم. 

موچین لیزری طیف‌سنجی رامان (LTRS)

موچین لیزری طیف‌سنجی رامان (LTRS) نوعی طیف‌سنجی میکرو رامان است که برای آنالیز تک سلولی و ذرات بیولوژیکی معلق در یک محیط آبی استفاده می‌شود. طیف رامان سلول/ذره منعکس کننده ترکیب بیوشیمیایی ذاتی و ساختارهای مولکولی آن است.

موچین نوری و طیف‌سنجی رامان برای طبقه‌بندی تک سلولی مقاومت دارویی در لوسمی لنفوبلاستیک حاد

خلاصه

موچین لیزری طیف سنجی رامان (LTRS) ترکیبی از موچین لیزری و طیف سنجی رامان است. این یک ابزار فیزیکی مبتنی بر اثرات مکانیکی لیزر است که می‌توان از آن برای مطالعه سلول‌های زنده منفرد در حالت تعلیق به روشی سریع و غیر مخرب استفاده کرد. هدف کار ما ایجاد یک سیستم روش‌شناسی مبتنی بر LTRS برای تشخیص سریع و غیر مخرب مقاومت سلول‌های لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL) و ارائه یک ایده جدید برای ارزیابی مقاومت سلول‌های ALL است. دو سلول BALL-1 و Nalm6 خاص مقاوم به آدریامایسین و والدین ALL در این مطالعه وارد شدند. سلول‌های مقاوم به آدریامایسین می‌توانند تفاوت‌های طیفی را القا کنند، که می‌تواند در ابتدا توسط LTRS شناسایی شود. برای اطمینان از صحت نتایج، از تجزیه و تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) و همچنین الگوریتم‌های طبقه‌بندی و درختان رگرسیون (CRT) استفاده می‌کنیم که نشان می‌دهد ویژگی و حساسیت LTRS بالای 90 درصد است. علاوه بر این، برای روشن شدن بیشتر وضعیت مقاومت شیمیایی سلول‌های ALL، از مدل‌های CRT و منحنی‌های مشخصه عملکرد گیرنده (ROC) استفاده کردیم که بر اساس داده‌های باند هستند تا به دنبال باندهای مهم و نسبت‌های شدت باند که دارای اهمیت نقطه‌ای قوی هستند، بگردیم. کار ما ثابت می‌کند که تجزیه و تحلیل LTRS همراه با تجزیه و تحلیل‌های آماری چند متغیره، پتانسیل بالایی برای تبدیل شدن به یک استراتژی تحلیلی جدید در سطح تک سلولی برای ارزیابی سریع وضعیت مقاومت شیمیایی سلول‌های ALL دارد.

بیوفوتونیک با شکوفه ساتری

امکان سنجی طیف سنجی رامان به عنوان یک ابزار بالقوه in vivo برای غربالگری پیش دیابت و دیابت

خلاصه

در این مقاله، ما امکان استفاده از طیف‌سنجی رامان و روش تجزیه و تحلیل چند متغیره را برای غربالگری غیرتهاجمی برای پیش دیابت و دیابت در داخل بدن بررسی کردیم. اندازه گیری رامان روی پوست 56 بیمار دیابتی، 19 بیمار پیش دیابتی و 32 داوطلب سالم انجام شد. این طیف ها همراه با مقادیر مرجع ارائه شده توسط روش استاندارد هموگلوبین گلیکوزیله (HbA1c) جمع آوری شدند. یک مدل تجزیه و تحلیل اجزای اصلی چند کلاسه و ماشین بردار پشتیبان (PCA-SVM) از طیف‌های رامان برچسب‌گذاری شده ایجاد شد و از طریق یک طرح اعتبارسنجی متقاطع دو لایه تأیید شد. دقت طبقه‌بندی مدل 94.3 درصد با سطح زیر AUC منحنی عملکرد گیرنده 0.76 (0.65-0.84) برای گروه پیش دیابتی، 0.86 (0.71-0.93) برای گروه دیابتی و 0.97 (0.93-0.99) بود. برای گروه کنترل نتایج ما امکان استفاده از طیف‌سنجی رامان را برای طبقه‌بندی پیش دیابت و دیابت در داخل بدن نشان می‌دهد.

روش‌های جدید فوتونیک برای تشخیص عفونت SARS-CoV-2

توسعه یک رویکرد قابل اعتماد، سریع و کم هزینه با افزایش حساسیت برای تشخیص ویروس SARS-CoV-2 و بیماری COVID-19 یک اولویت مهم جامعه علمی است. این بررسی مروری بر رویکردهای فوتونیکی ارائه می دهد که برای تشخیص عفونت SARS-CoV-2 و بیماری COVID-19 در حال بررسی هستند.