میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال

1.1.1 زمینه و چارچوب فصل 1

1.1.2 از میکروسکوپ میدان گسترده تا میکروسکوپ کانفوکال 3

1.2 اصل و اجرا 6

1.2.1 اصل کلی 7

1.2.2 تفکیک محوری و جانبی در میکروسکوپ کانفوکال 9

1.2.3 برخی از مفاهیم فلورسانس 21

1.2.4 عناصر اصلی میکروسکوپ لیزری اسکن کانفوکال 25

1.3 کاربردها در زیست شناسی، پتانسیل و محدودیت ها 40

1.3.1 عناصر اساسی زیست شناسی برای نوزادان 41

1.3.2 برچسب زدن فلورسنت 43

1.3.3 اجرای عملی میکروسکوپ کانفوکال 46

1.4 تکنیک های مرتبط و مشتق شده 62

1.4.1 حالت های کنتراست پیشرفته: FRAP، FLIP، FLIM، FRET و غیره 62

1.4.2 سهم حالت های کنتراست غیرخطی 66

1.4.3 پیشرفت های عمده اخیر: غلبه بر حد پراش 72

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

شرح

اپتیک علمی است که حوزه بسیار وسیعی را در بر می گیرد و رشد غیرقابل انکاری را تجربه می کند. این امکان توسعه تعداد قابل توجهی از ابزارها را فراهم کرده است که جزء نوری یا روش شناسی آنها اغلب بخش اساسی سیستم های پورنت است. این کتاب نشان می دهد که چگونه پدیده های فیزیکی نوری مانند لیزر - اساس ابزار اندازه گیری - در زمینه های زیست شناسی و پزشکی نقش دارند.

اپتیک در ابزار: کاربردها در زیست شناسی و پزشکی، ابزارها و سیستم های اندازه گیری را با استفاده از روش های نوری در نور مرئی و مادون قرمز نزدیک، و همچنین کاربرد آنها در زیست شناسی و پزشکی، از طریق نگاه کردن به میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال، اساس ابزارهایی که در بیولوژیکی کار می کنند. و آنالیز پزشکی امروزه و فلوسیتومتری، ابزاری که با سرعت بالا پارامترهای سلولی را که از مقابل یک یا چند پرتو لیزر عبور می کند اندازه گیری می کند. نویسندگان همچنین در مورد توموگرافی انسجام نوری (OCT)، که یک تکنیک تصویربرداری نوری با استفاده از نور مادون قرمز غیر تماسی است، کاربردهای درمانی لیزرها، جایی که آنها برای تجزیه و تحلیل و مراقبت استفاده می‌شوند، و سهم عمده انتشار پلاسمون در زمینه علوم زیستی از طریق پیشرفت های ابزاری، با تمرکز بر انتشار پلاسمون های سطحی (PSP) و پلاسمون های موضعی (LP).

فهرست:

1. میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال

2. فلوسیتومتری (FCM) اندازه گیری سلول ها 

3. توموگرافی انسجام نوری، 

4. کاربردهای درمانی لیزر، 

5. پلاسمونیک

بیوفوتونیک

سخنرانان تحقیقاتی و صنعتی به روز رسانی در مورد پیشرفت ها، مزایا و نیازهای بازار ارائه می دهند

کاربردهای بیوفوتونیک در پزشکی - که تمرکز انجمن امروز صبح در دنیای لیزر فوتونیک - به طور قابل توجهی در چندین سال گذشته از جنبه های مختلف تکامل یافته است. تشخیص آزمایشگاهی مبتنی بر روش‌ها و پدیده‌های بیوفتونیک جزء جدایی‌ناپذیر پاتولوژی و پزشکی آزمایشگاهی است، در حالی که روش‌های جدید به طور مداوم در حال ادغام هستند.

پس از استقبال رئیس انجمن پروفسور رونالد اسروکا از LIFE Zentrum / LMU Klinikum، مونیخ، افتتاح کننده دکتر کریستین هومان از فروسنس بود، که از آزمایشگاه تحقیقات لیزر، موسسه ای از مرکز LIFE، در بیمارستان دانشگاهی است. مونیخ این شرکت در ژوئیه 2017 به منظور توسعه ابزار قابل حمل برای اندازه گیری پارامتر آهن روی پروتوپورفیرین، شاخص بیماری های ناشی از کمبود آهن، تأسیس شد.

تشخیص کمبود آهن

دکتر هومن توضیح داد که چگونه تکنیک اندازه گیری غیرتهاجمی شرکتش FerroSens "غربالگری گسترده کمبود آهن را از طریق روش ساده و سریع خود - بدون نیاز به برداشت خون" امکان پذیر می کند. به این ترتیب، FerroSens به مبارزه با کمبود آهن، رایج ترین کمبود تغذیه ای در جهان کمک می کند.

او گفت: «با استفاده از طیف‌سنجی و انجام برخی ارزیابی‌های هوشمندانه، ما واقعاً می‌توانیم با استفاده از تکنیک‌های نوری در پزشکی چیزهای زیادی یاد بگیریم. امیدوارم در آینده مزایایی داشته باشیم و تشخیص های بهتری داشته باشیم.»

دکتر یان فیلیپ کولب از مرکز لیزر پزشکی، در لوبک، ارائه ای با عنوان بافت شناسی بدون اسلاید با میکروسکوپ مولتی فوتونی مبتنی بر لیزر فیبر ارائه کرد. در کارمان، ما قادریم نمونه‌های رنگ‌آمیزی H و E را با فناوری لیزر فیبر ثبت‌شده خود تصویر کنیم. علاوه بر این، می‌توانیم کار قبلی را که نشان می‌داد می‌توان با میکروسکوپ چند فوتونی H و E را برانگیخت، یک قدم جلوتر برد و نشان داد که ما تکنیکی را توسعه داده‌ایم که می‌تواند در تئاتر جراحی نیز اعمال شود.»

بنابراین ما همچنین امیدواریم که از آنجایی که از این دو رنگ H و E استفاده می کنیم، متخصصان پزشکی پذیرش بیشتری برای تکنیک ما داشته باشند و همچنین در آینده موانع کمتری برای صدور گواهینامه تجهیزات پزشکی داشته باشیم.

استارتاپ در برنامه ریزی

دکتر کولب در پایان گفت: "ما هدف داریم که آزمایشگاه خود را با اعمال مقررات پزشکی، بهبود یکپارچگی و افزایش عملکرد نرم افزار به یک دستگاه پزشکی تبدیل کنیم. در سال آینده، ما همچنین در حال برنامه‌ریزی برای تأسیس یک استارت‌آپ هستیم و قبلاً روی نام و لوگو تصمیم گرفته‌ایم – بنابراین اگر به به‌روزرسانی‌ها علاقه دارید، لطفاً از کانال Linkedin دیدن کنید.

سپس دکتر آوچی پینار، از بیمارستان دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان، با موضوع "پیش‌بینی به کمک یادگیری ماشینی سرطان پوست غیر ملانوما در میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال Ex Vivo" صحبت کرد.

او توضیح داد که چگونه تکنیک‌های نوری می‌توانند تشخیص انواع مختلف تومورهای سرطانی را بهبود بخشند، که اغلب می‌توانند مشابه به نظر برسند و بنابراین به راحتی با انواع دیگر اشتباه می‌شوند، چه سرطان‌های سلول پایه [شایع‌تر] یا سرطان‌های سلول سنگفرشی [کمتر].

دکتر پینار در نتیجه گیری خود به نقل از پروفسور جاناتان ریس، متخصص پوست از دانشگاه ادینبورگ، گفت: "که در مورد استفاده تشخیصی از ماشین ها و الگوریتم ها گفت: "ما با آنها بهتر از بدون آنها هستیم". اما، دکتر پینار گفت، "من اضافه می کنم که بله، ما با آنها بهتر هستیم، اما نباید به آنها تکیه کنیم - مانند نقشه های گوگل، که گاهی اوقات می تواند شما را به جایی که شروع کرده اید بازگرداند."

محصولات کاربردی گرا

وضعیت تصویربرداری طیفی پزشکی تجاری توسط دکتر اکسل کولک از Diaspective Vision که از سال 2015 راه حل های دوربین طیفی را برای کاربردهای پزشکی توسعه داده است، توضیح داد. دکتر کولک توضیح داد: "با راه حل های محصول کاربردی گرا، ما راه حل های مناسب و مناسبی را ارائه می دهیم. پشتیبانی انعطاف پذیر برای کاربردهای بالینی و پیش بالینی.

پروفسور یورگن پاپ، از لایبنیتز-IPHT، آخرین پیشرفت ها را در تصویربرداری چند کنتراست بالینی برای تشخیص بافت تشریح کرد. او اهداف گروه خود را در موسسه فناوری فوتونیک لایبنیتس در ینا تشریح کرد.

ما با بافت شناسی کلاسیک شروع می کنیم، اما می خواهیم گام به گام با استفاده از نور به یک هیستوپاتولوژی نوری دیجیتال in vivo برویم. این با شروع ex vivo خواهد بود، اما در پایان ما می‌خواهیم همه چیز را in vivo انجام دهیم. او ادامه داد: «این به معنای ترکیب آندوسکوپی با این فناوری‌های تصویربرداری چند کنتراست است. اگر به تکنیک‌های طیف‌سنجی معمولی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند نگاه کنید، مزایا و معایب خاصی دارند.

تصویربرداری چند پارامتری

با در نظر گرفتن تصویربرداری فراطیفی یا پراکندگی رامان ضد استوکس منسجم، نسل دوم هارمونیک یا فلورسانس دو فوتون، آنها در عمق نفوذ، وضوح فضایی، ویژگی مولکولی و سرعت متفاوت هستند. هر روش مزایا و معایبی دارد، بنابراین می‌گوییم چرا [عناصر] را از فناوری‌های مختلف، بهترین بخش‌های آن‌ها، نگیریم و به نحوی آنها را ترکیب نکنیم، که منجر به رویکرد تصویربرداری چندوجهی ما می‌شود.»

تصویربرداری مولکولی گروه کاری پروفسور پاپ کنتراست طیف‌سنجی خطی و غیرخطی حساس شیمیایی جدید را بررسی می‌کند.

فن آوری های جدید لیزر و کاربردهای آنها

فن آوری های جدید لیزر و کاربردهای آنها

لیزرهای حالت جامد پیشرفته با لیزر-دیود-پمپ

اندازه‌گیری‌های نوری با حساسیت بالا/دقت (تشخیص امواج گرانشی، منبع نور استاندارد فرکانس)

تجزیه و تحلیل فیزیکی پردازش مواد لیزری

توسعه لیزرهای تثبیت شده فرکانس یکپارچه و کاربردهای آنها

اسکن لیزری چند عکس میکروسکوپ

اپتیک کوانتومی

 

لیزر برای کاربردهای مختلفی در زمینه های علمی، پزشکی، صنعتی و تجاری استفاده می شود.

طیف‌سنجی لیزری: شاخه‌ای از طیف‌سنجی است که در آن از لیزر برای روشن کردن نمونه مورد مطالعه به منظور تعیین طیف جذب دقیق استفاده می‌شود.

میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال: این لیزرها را می توان به عنوان بخشی از میکروسکوپ نیز استفاده کرد، اگرچه نحوه تشکیل تصویر با میکروسکوپ معمولی بسیار متفاوت است. میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال یا CLSM، تکنیکی است که یک نمایش سه بعدی از نمونه را بازسازی می کند.

همجوشی هسته ای: همجوشی هسته ای نوعی واکنش هسته ای است که در آن دو هسته اتمی کوچکتر با هم ترکیب شده و هسته بزرگتری را تشکیل می دهند. زنجیره ای از این واکنش های همجوشی به عنوان منبع انرژی برای ستارگان از جمله خورشید عمل می کند.

جراحی لیزری: رایج‌ترین نوع جراحی لیزری که امروزه تبلیغ می‌شود، از لیزر اگزایمر آرگون فلوراید برای تغییر شکل عدسی چشم برای اصلاح عیوب انکساری استفاده می‌کند که در غیر این صورت افراد باید از عینک‌های اصلاحی یا لنزهای تماسی استفاده کنند. با پیشرفت لیزر و فناوری محاسباتی، تکنیک‌های جراحی انکساری به طور پیوسته کارآمدتر و موفق‌تر شده‌اند.

کاربردهای لیزرهای یونی

کاربردهای لیزرهای یونی

میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال

جراحی

پزشکی لیزر

حروفچینی با سرعت بالا

نور لیزر نشان می دهد

توالی یابی DNA

آزمایش های طیف سنجی

پمپاژ لیزرهای رنگی[8]

بازرسی ویفر نیمه هادی

لیتوگرافی PCB با چگالی بالا نوشتن مستقیم

تولید گریتینگ فیبر براگ

مدل های طول پیوستگی بلند را می توان برای هولوگرافی استفاده کرد

اسکن چشم لیزری (SLO)

چشم پزشکی با لیزر اسکن (SLO)

چشم پزشکی با لیزر اسکن (SLO) روشی برای معاینه چشم است. از روش میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال برای تصویربرداری تشخیصی از شبکیه یا قرنیه چشم انسان استفاده می کند.

به عنوان روشی که برای تصویربرداری از شبکیه با درجه حساسیت مکانی زیاد استفاده می شود ، در تشخیص گلوکوم ، تخریب ماکولا و سایر اختلالات شبکیه مفید است. علاوه بر این با فناوری نوری تطبیقی ترکیب شده و تصاویر واضح تری از شبکیه ارائه می دهد

اسکن لیزر چشم

لطفا توجه داشته باشید که محتوای این کتاب در درجه اول شامل مقالاتی است که از ویکی پدیا یا سایر منابع رایگان بصورت آنلاین در دسترس است. چشم پزشکی با لیزر اسکن (SLO) روشی برای معاینه چشم است. از روش میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال برای تصویربرداری تشخیصی از شبکیه یا قرنیه چشم انسان استفاده می کند. به عنوان روشی که برای تصویربرداری از شبکیه با درجه بالایی از حساسیت فضایی استفاده می شود ، در تشخیص گلوکوم ، تخریب ماکولا و سایر اختلالات شبکیه مفید است.  

لیزر اسکن چشم پزشکی

لیزر اسکن چشم پزشکی