پیشرفت های زیست پزشکی

صحبت‌ها در مورد بهبود تصاویر سرطان و تشخیص‌هایی که با استفاده از سلول‌های خونی به‌عنوان لنز انجام می‌شود،

به زودی ...

آخرین منابع برنامه های کاربردی حمل و نقل الکترونیکی را هدف قرار می دهند

لیزرهای دیود آبی، حالت قابل تنظیم و فوق سریع، نویدبخش فرآیندهای پیچیده جوشکاری و برش هستند.

کاربردهای لیزر در تحرک الکتریکی در روز افتتاحیه نمایشگاه تجاری LASER World of Photonics با توجه به چندین شرکت پیشرو در صنعت مشتاق نشان دادن آنچه با آخرین منابع خود ممکن است را نشان دهند.

در یک جلسه پنل برنامه‌های کاربردی با عنوان «بدون لیزر تحرک الکترونیکی وجود ندارد» - نه اینکه کسی در رویداد مونیخ احتمالاً با این نتیجه‌گیری استدلال کند - سخنرانان چالش‌های بی‌شماری را که صنعت با آن مواجه است و اینکه چگونه طیف گسترده‌ای از لیزرها می‌توانند به غلبه بر آن کمک کنند، توضیح دادند. آنها

به ماه؟

مقیاس بزرگ یکی از این چالش ها توسط راینر رامسایر از غول قطعات خودرو رابرت بوش تشریح شد. Ramsayer، متخصص در زمینه اتصال و فناوری لیزر در این شرکت آلمانی، به پیچیدگی الزامات جوشکاری برای اجزای پیل سوختی اشاره کرد.

به طور باورنکردنی، اینها به طول کلی جوشکاری نزدیک به 400 متر برای یک وسیله نقلیه نیاز دارند، با رامسایر اشاره می کند که افزایش تولید برای تولید 1 میلیون دستگاه از این قبیل، مساوی با فاصله بین زمین و ماه است.

علی‌رغم این امکان شگفت‌انگیز، بوش هنوز لیزرها را به عنوان فناوری ترجیحی برای تغییر صنعت به خودروهای الکتریکی می‌بیند، با Ramsayer به اهمیت عمق نفوذ و قابلیت اطمینان جوش برای نوع محصولات پیشرانه ساخته شده توسط این شرکت اشاره می‌کند.

و مطمئناً هیچ کمبودی در گزینه‌ها وجود ندارد، زیرا Ramsayer ظهور لیزرهای آبی و سبز را به عنوان یک پیشرفت مثبت برای کاربردهایی که به عمق جوش کوچک نیاز دارند، می‌داند.

رامسایر در پایان گفت: «لیزرها پتانسیل بالایی دارند، اما درک عمیق این فرآیند بسیار مهم است. این فقط در مورد لیزر نیست، بلکه در مورد توسعه همزمان محصول و فرآیند تولید است.

بازی قدرت آبی

یکی از جدیدترین گزینه های لیزری که به بازار عرضه شده است، یک منبع آبی 3 کیلوواتی از متخصص لیزرلاین دیود پرقدرت است. اولین نمایش خود در نمایشگاه مونیخ در رویداد امسال، 445 نانومتر "LDM Blue" نیز موضوع ارائه ماتیاس شلت از این شرکت بود.

شلت پیشرفت سریعی را که در لیزرهای صنعتی آبی، مخصوصاً برای جوشکاری مس انجام می شود، برجسته کرد. Laserline اکنون حداکثر سطح توان خود را از 1 کیلووات در سال 2018 و 2 کیلووات در سال 2020 افزایش داده است، در حالی که کیفیت پرتو را نیز بهبود بخشیده است. شلت انتظار دارد که این قدرت های خروجی مانند لیزرهای دایود مادون قرمز قبلی به مقیاس بندی ادامه دهند.

یکی از کاربردهای خاص مورد هدف جوشکاری کنتاکت های سنجاق سر است که جدیدترین لیزر 3 کیلوواتی قادر است اجزای بسیار بزرگتری را جوش دهد. او به حاضران گفت: «لیزر آبی واقعاً تجهیزات و سیستم‌ها را در جوشکاری سنجاق سر ساده‌سازی می‌کند.

این شرکت در بیانیه‌ای که جزئیات سیستم جدید را توضیح می‌دهد، افزود: در مورد جوشکاری سوراخ کلید هادی‌های الکتریکی مانند گیره‌های سر مسی، می‌توان مقاطع عرضی بزرگ‌تر را با حرارت ورودی متوسط ​​تنها با استفاده از لیزرهای آبی مدیریت کرد.

جایی که به راه‌حل‌های ترکیبی ترکیبی از لیزرهای آبی و مادون قرمز ادامه می‌دهد، امروزه انرژی مادون قرمز کمتری مورد نیاز است.

علاوه بر سنجاق سر، منبع همچنین می‌تواند کاربردهایی در تولید لوازم الکترونیکی قدرت، مونتاژ سلول‌های باتری، و جوش دادن شینه‌های مسی پیدا کند - نوارهای فلزی که تماس‌های الکتریکی را در سلول‌های باتری جداگانه فراهم می‌کنند.

ترامپف نیز باسبارها را هدف قرار می‌دهد و غول لیزر صنعتی از سیستم جوشکاری جدیدی رونمایی می‌کند که ادعا می‌کند به گسترش برد خودروهای الکتریکی کمک می‌کند.

شرکت مستقر در Ditzinger اعلام کرد: "بر اساس لیزر 8 کیلوواتی TruDisk 8000، این سیستم جوش شینه جدید ترکیبی از اپتیک‌های پردازشی جدید، حسگرهای عمق نفوذ جوش و نرم‌افزار جدید دارد."

"همه اجزا به طور بهینه مطابقت دارند. این سیستم تولید سلول های باتری را سرعت می بخشد و میزان دفع باتری را کاهش می دهد. کیفیت بهبود یافته اتصال بین سلول‌ها مقاومت الکتریکی را کاهش می‌دهد و در نتیجه برد خودروی الکترونیکی را افزایش می‌دهد.

تیرهای انعطاف پذیر

فالک ناگل از بخش Rofin-Sinar شرکت Coherent در سخنرانی در انجمن پنل برنامه تاکید کرد که طول موج مادون قرمز همچنان بهترین گزینه برای جوشکاری با نفوذ عمیق است و بر قابلیت اضافی لیزر 10 کیلووات حلقه قابل تنظیم شرکت (ARM) برای e- تاکید کرد. برنامه های کاربردی تحرک

مانند سیستم‌های مشابه دیگر شرکت‌های بزرگ لیزر، شکل‌دهی پرتو دینامیکی که با ARM امکان‌پذیر است، به کاربران کنترل قابل‌توجهی بر روی مکان و زمان دقیق رساندن توان پرتو به هدف می‌دهد.

تیم Rofin-Sinar تا آنجا پیش رفته است که دینامیک جوشکاری با سیستم داخل یک سنکروترون را بررسی کرده است و بینش جدیدی در مورد آنچه دقیقاً در حوضچه مذاب اتفاق می افتد به دست آورده است.

ناگل انعطاف‌پذیری سیستم و کیفیت جوش‌های تولید شده را می‌بیند که منجر به کاربردهایی در مونتاژ سلول باتری، جوشکاری درب باتری و موارد دیگر می‌شود.

در اوایل جلسه، اسکات وایت از Spectra Physics متعلق به MKS نشان داد که چگونه نوع دیگری از لیزر - این بار منبع IceFyre با پالس پیکوثانیه ای این شرکت - می تواند به برش بهتر فویل های الکترود برای استفاده در باتری های لیتیوم یون کمک کند.

وایت گفت که استقرار انفجارهای پالس با نرخ تکرار بالا به طور قابل توجهی نتیجه داد

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.

تصویربرداری فراطیفی پزشکی: یک بررسی

خلاصه

تصویربرداری فراطیفی (HSI) یک روش تصویربرداری نوظهور برای کاربردهای پزشکی، به ویژه در تشخیص بیماری و جراحی با هدایت تصویر است. HSI یک مجموعه داده سه بعدی به نام hypercube با دو بعد فضایی و یک بعد طیفی به دست می آورد. تصویربرداری طیفی با تفکیک فضایی بدست آمده توسط HSI اطلاعات تشخیصی در مورد فیزیولوژی، مورفولوژی و ترکیب بافت ارائه می دهد. این مقاله مروری مروری بر ادبیات فناوری تصویربرداری فراطیفی پزشکی و کاربردهای آن ارائه می‌کند. هدف این نظرسنجی سه چیز است: معرفی برای کسانی که تازه وارد این رشته شده اند، یک مرور کلی برای کسانی که در این زمینه کار می کنند، و مرجعی برای کسانی که در جستجوی ادبیات در یک برنامه خاص هستند.

1. معرفی

تصویربرداری فراطیفی (HSI) که طیف‌سنج تصویربرداری نیز نامیده می‌شود، از سنجش از دور منشا گرفته و برای کاربردهای مختلف توسط ناسا مورد بررسی قرار گرفته است. مناطقی از جمله باستان شناسی و حفاظت از هنر، 3،4 کنترل پوشش گیاهی و منابع آب، 5،6 کنترل کیفیت و ایمنی غذا، 7،8 پزشکی قانونی، 9،10 تشخیص صحنه جرم، 11،12 زیست پزشکی، 13،14 و غیره.

به عنوان یک روش تصویربرداری نوظهور برای کاربردهای پزشکی، HSI پتانسیل زیادی برای تشخیص بیماری های غیرتهاجمی و راهنمایی های جراحی ارائه می دهد. نور تحویلی به بافت بیولوژیکی تحت پراکندگی های متعدد ناشی از ناهمگنی ساختارهای بیولوژیکی و جذب عمدتاً در هموگلوبین، ملانین و آب در حین انتشار در بافت قرار می گیرد. فرض بر این است که ویژگی های جذب، فلورسانس و پراکندگی بافت در طول دوره تغییر می کند. پیشرفت بیماری.17 بنابراین، نور منعکس شده، فلورسنت، و عبوری از بافت گرفته شده توسط HSI حاوی اطلاعات کمی تشخیصی در مورد آسیب شناسی بافت است.17-20 در سال های اخیر، پیشرفت در دوربین های ابرطیفی، روش های تجزیه و تحلیل تصویر، و قدرت محاسباتی این امکان را فراهم کرده است. برای بسیاری از کاربردهای هیجان انگیز در زمینه پزشکی.

در ادامه، هدف ما معرفی و توضیح فناوری تصویربرداری فراطیفی پزشکی (MHSI) و ارائه مروری بر ادبیات سخت افزار، نرم افزار و برنامه های کاربردی MHSI است. این نظرسنجی ادبیاتی را از پاییز 1988 تا بهار 2013 پوشش می‌دهد. ما از اصول اولیه با مکانیسم‌های HSI و وضعیت توسعه فعلی آن شروع می‌کنیم. سپس MHSI را بر اساس حالت اکتساب، محدوده طیفی و وضوح فضایی، حالت اندازه‌گیری، دستگاه‌های پراکنده، آرایه‌های آشکارساز و ترکیب با تکنیک‌های دیگر طبقه‌بندی می‌کنیم. روش های تجزیه و تحلیل تصویر برای MHSI با تأکید بر پیش پردازش، استخراج و انتخاب ویژگی، و روش های طبقه بندی خلاصه می شود. بخش کاربردها به ادبیات موجود در مورد تشخیص بیماری و راهنمایی جراحی اشاره دارد. این کاربردها عمدتاً نواحی فرابنفش (UV)، مرئی (VIS) و نزدیک مادون قرمز (نزدیک به IR یا NIR) را پوشش می دهند. خوانندگان علاقه مند می توانند برای کاربردهای بیشتر در مناطق مادون قرمز میانی (IR یا MIR) به مقالات بررسی دیگر مراجعه کنند. در نهایت، ما با بحث در مورد دستاوردهای سال های گذشته و برخی از چالش های آینده به پایان می رسیم.

2. اپتیک بافت

انتشار نور در بافت یک مشکل مهم در کاربردهای پزشکی و توسعه روش‌های تشخیصی است. بنابراین، این بخش به بررسی مختصری از مکانیسم های تعامل بافت نور، فرآیندهای نوری درگیر در HSI و اطلاعات تشخیصی مفید ارائه شده توسط HSI اختصاص دارد.

نوری که وارد بافت بیولوژیکی می‌شود، در حین انتشار در بافت، تحت چندین رویداد پراکندگی و جذب قرار می‌گیرد. 23 بافت‌های بیولوژیکی از نظر ترکیب ناهمگن با تغییرات مکانی در خواص نوری هستند. پراکندگی های مهم اندامک های درون سلولی هستند که اندازه آنها از آنها شروع می شود

<

100

نانومتر

 تا 6 میکرومتر به عنوان مثال، میتوکندری ها پراکنده غالب در بین اندامک ها هستند. ساختار یک غشای لیپیدی و چین‌های لیپیدی که در داخل آن قرار دارند، به میتوکندری کنتراست نوری بالایی با سیتوپلاسم اطراف می‌دهد و اثرات پراکندگی قوی مشاهده شده را ایجاد می‌کند. شکل و اندازه سلول‌ها در انواع مختلف بافت با ابعاد چند میکرون و بزرگ‌تر متفاوت است. خواص پراکندگی بافت‌های پشتیبان متشکل از سلول‌ها و پروتئین‌های خارج سلولی (الاستین و کلاژن و غیره) ناشی از ناهمگونی‌های کوچک مقیاس است. و تغییرات در مقیاس بزرگ در ساختارهایی که آنها تشکیل می دهند.

عمق نفوذ نور به بافت های بیولوژیکی بستگی به این دارد که بافت چقدر نور را جذب می کند. اکثر بافت ها به اندازه کافی جاذب های ضعیفی دارند که اجازه نفوذ نور قابل توجهی را در پنجره درمانی می دهند، از 600 تا 1300 نانومتر.24 در پنجره درمانی، پراکندگی بیش از حد جذب می شود، بنابراین نور منتشر شده منتشر می شود. جذب بافت تابعی از ترکیب مولکولی است. مولکول ها فوتون ها را جذب می کنند 

نور فرود می‌تواند مستقیماً روی سطح بافت منعکس شود یا به دلیل تغییرات فضایی تصادفی در چگالی بافت (غشاها، هسته‌ها و غیره) پراکنده شود و سپس به سطح بافت منتقل شود.27 نور به دلیل پراکندگی چندگانه در جهت تصادفی می‌شود. و این به عنوان بازتاب منتشر شناخته می شود که اطلاعاتی در مورد پراکندگی و جذب اجزا در اعماق بافت ارائه می دهد. خواص بیش از حجم معینی از بافت. 31 آگاهی از منشاء سیگنال های پراکندگی و جذب، مدل سازی و تفسیر دقیق داده های بازتاب را تسهیل می کند. سیگنال بازتاب اندازه گیری شده از بافت اپیتلیال توسط خواص ساختاری و بیوشیمیایی بافت تعیین می شود. تغییرات در مورفولوژی بافت، از جمله هیپرپلازی، ازدحام هسته، تخریب کلاژن در ماتریکس خارج سلولی توسط متالوپروتئینازهای ماتریکس، و افزایش نسبت هسته به سیتوپلاسمی، که با پیشرفت بیماری، می تواند بر سیگنال های پراکنده تأثیر بگذارد. با پیشرفت بیماری، جذب هموگلوبین ممکن است تحت تأثیر رگزایی و هیپوکسی بافتی و غیره قرار گیرد. بنابراین، تغییرات در حالات بیماری باید به تغییرات متناظر در الگوهای نور منعکس شده از بافت منجر شود.

تصویربرداری بازتابی می‌تواند تغییرات موضعی در خواص پراکندگی و جذب بافت را تشخیص دهد و تصویربرداری فلورسانس می‌تواند تغییرات در ترکیب بیوشیمیایی بافت را با آشکار کردن سطوح فلوروفورهای درون‌زا بررسی کند. علاوه بر این، سیستم HSI را می توان با سایر تکنیک های موجود، مانند میکروسکوپ و کولپوسکوپ، تطبیق داد تا اطلاعات تکمیلی را به شیوه ای دقیق تر و قابل اعتمادتر ارائه دهد. میکروسکوپ انتقال HSI یکی از نمونه های این فناوری های ترکیبی است و در آسیب شناسی بافت مورد استفاده قرار گرفته است.

توموگرافی همدوسی نوری برای تشخیص سرطان در نمونه های پروستاتکتومی: تجزیه و تحلیل کمی در 20 بیمار

در این مطالعه، ما پتانسیل تجزیه و تحلیل کمی داده های توموگرافی انسجام نوری سه بعدی با وضوح بالا (OCT) را برای جداسازی خودکار بافت خوش خیم از بدخیم پروستات بررسی می کنیم. 20 پروستات ثابت به برش هایی برش داده شدند که 54 برش با استفاده از OCT روی صورت اسکن شدند. پارامترهای کمی با استفاده از تناسب خودکار نظارت شده تعیین شد. داده های کمی برای انواع بافت های مختلف، که توسط آسیب شناس در اسلایدهای بافت شناسی مربوطه مشروح شده است، مقایسه شد.

تصویربرداری سلولی سه بعدی کارآمد و مقرون به صرفه با میکروسکوپ الحاقی ورق نوری با رزولوشن ساب وکسل

میکروسکوپ فلورسانس ورق نوری (LSFM) امکان تصویربرداری زنده حجمی را با سرعت بالا و با سمیت عکس پایین می‌دهد. روش های مختلف LSFM به صورت تجاری در دسترس هستند، اما اندازه و هزینه آنها دسترسی آنها را توسط جامعه تحقیقاتی محدود می کند. یک روش جدید، به نام میکروسکوپ الحاقی ورق نوری با تفکیک ساب وکسل (SVR) (SLAM)، برای فعال کردن تصویربرداری فلورسانس صفحه نوری سریع و با وضوح بالا از یک میکروسکوپ میدان گسترده معمولی ارائه شده است. این روش شامل دو جزء است: یک دستگاه افزودنی مینیاتوری به میکروسکوپ‌های میدان گسترده معمولی، که شامل یک مسیر نورافکن لیزری افقی برای محدود کردن تحریک فلوروفور در مجاورت صفحه کانونی برای برش نوری است. یک استراتژی اسکن خارج از محور و یک الگوریتم SVR که از جابجایی های فضایی زیر وکسل برای بازسازی حجم تصویر استفاده می کند که منجر به افزایش دو برابری وضوح می شود. روش SLAM برای مشاهده تغییر فعالیت عضلانی C. elegans در حال خزیدن، ضربان قلب جنین گورخرماهی در حال رشد، و آناتومی عصبی مغز موش پاک شده، با وضوح فضایی و زمانی بالا، استفاده شده است. این یک راه حل کارآمد و مقرون به صرفه برای تبدیل تعداد زیادی میکروسکوپ در خدمت برای تصویربرداری زنده سه بعدی سریع با قابلیت وکسل فوق العاده ارائه می دهد.

مجله بیوفوتونیک

پوشش داخلی: تصویربرداری سلولی سه بعدی کارآمد و مقرون به صرفه با میکروسکوپ افزودنی ورق نوری با تفکیک ساب وکسل

یک نوع دستگاه تصویربرداری صفحه نور فشرده و مقرون به صرفه، که ماژول الحاقی ورق نوری با تفکیک ساب وکسل (SLAM) نامیده می شود، برای همکاری با میکروسکوپ اپی فلورسانس 2 بعدی معمولی، ایجاد شده است که به 3D با کنتراست بالا و وضوح بهبود یافته اجازه می دهد. تصویربرداری از نمونه های مختلف بیولوژیکی در توان عملیاتی بالا

مجله بیوفوتونیک

پوشش داخلی: تصویربرداری دامنه فرکانس فضایی با طول موج چندگانه مبتنی بر تقویت تطبیقی (AdaBoost) و تعیین خصوصیات برای ارزیابی بافت کولورکتال انسان در شرایط in vivo

یک تصویربرداری دامنه فرکانس فضایی چند طول موجی (SFDI) از روشنایی ساختار یافته برای ارائه نقشه های جذب و ضریب پراکندگی کاهش یافته بافت کولورکتال استفاده می کند. با ترکیب SFDI با الگوریتم یادگیری ماشین - AdaBoost، انواع مختلف بافت های روده بزرگ از جمله پولیپ نرمال، آدنوماتوز و سرطان را می توان با دقت بالا متمایز کرد. این تکنیک جدید یک روش بالقوه برای کمک به غربالگری سرطان کولورکتال ارائه می دهد.

نظارت میدانی گسترده و ضبط محلی شبکه های میکروواسکولار در حیوانات کوچک با میکروسکوپ فوتوآکوستیک اسکن دوگانه شطرنجی

میکروسکوپ فوتو آکوستیک (PAM) روش جدیدی را برای تصویربرداری از حیوانات کوچک با کنتراست بالا و نفوذ عمیق ارائه می دهد. با این حال، سیستم‌های PAM تأسیس‌شده از میدان دید یا سرعت تصویربرداری محدود رنج می‌برند، که هم نظارت بر فعالیت میدان وسیع ارگان و هم ثبت تغییر در زمان واقعی بافت محلی دشوار است. در اینجا، ما یک میکروسکوپ فوتوآکوستیک با اسکن دوگانه شطرنجی (DRS-PAM) را گزارش کردیم که یک مرحله ترجمه موتوری دوبعدی برای تصویربرداری میدان دید بزرگ و یک اسکنر گالوانومتر سریع دو محوره برای تصویربرداری بلادرنگ را ادغام می‌کند. DRS-PAM یک انتقال انعطاف‌پذیر از نظارت میدانی وسیع بر عروق اندام‌ها به تصویربرداری بلادرنگ از پویایی‌های محلی را فراهم می‌کند. برای آزمایش عملکرد DRS-PAM، توصیف واضح رگزایی و جزئیات عملکردی نشان داده شد، فعالیت‌های همودینامیک عروق در قشر مغز موش مورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این، پاسخ تومور به درمان با موفقیت در طول درمان بررسی شد. نتایج تجربی نشان می‌دهد که DRS-PAM پتانسیل زیادی برای تحقیقات زیست‌پزشکی زیست‌شناسی پایه دارد.

مجله بیوفوتونیک

جلد جلو: نظارت میدانی گسترده و ضبط محلی شبکه های میکروواسکولار در حیوانات کوچک با میکروسکوپ فوتوآکوستیک اسکن دوگانه شطرنجی

یک میکروسکوپ فوتوآکوستیک با اسکن دوگانه شطرنجی (DRS-PAM) گزارش شد که یک مرحله ترجمه موتوری دوبعدی برای تصویربرداری میدان دید بزرگ و یک اسکنر گالوانومتر سریع دو محوره برای تصویربرداری بلادرنگ را ادغام می‌کند. DRS-PAM یک انتقال انعطاف‌پذیر از نظارت میدانی گسترده بر عروق اندام‌ها به تصویربرداری بلادرنگ از پویایی‌های محلی را فراهم می‌کند.