Cr-microscopie structurilor biologice - diagnosticare cu laser în biologie și medicină

microscopie Raman a structurilor biologice și a celulelor vii
Tehnici de microscopie Raman oferă oportunități deosebite pentru cercetare in situ, la nivel celular. Combinarea Raman cu un microscop optic obișnuit într-un singur dispozitiv vă permite să utilizați toate metodele de celule dezvoltate în microscopie optică de monitorizare, fără nici o facilitate specială de formare. Două metode de măsurare de bază sunt: ​​punct obiectul este iluminat cu o înregistrare cu un singur canal și iluminat general cu înregistrare multi-canal.
În prima metodă fasciculul laser este focalizată de către un sistem de microscop optic, într-un loc a cărui dimensiune este determinată de limita de difracție (mai puțin de 1 micron în talie). Lumina probei de testare împrăștiate-spate sunt colectate de același dispersor obiectiv și este îndreptat spre fanta de intrare a spectrometrului.
În a doua tehnică este parțial fascicul defocused este iluminat de o suprafață mare (150-300 microni în diametru). Dintre toate spectrul Raman al unei componente este extras, care corespunde oricărui număr de undă și reflectă prezența unei anumite componente de probă. Apoi, o imagine micrografică care arată distribuția acestei componente a zonei iluminate. Obtinerea o astfel de imagine Raman / înțeleasă de transmitere prin spectrometru imaginii optice formate dintr-o lentilă microscop pe fotocatodul detectorului multicanal.
De asemenea, este posibil să se obțină o imagine a obiectului prin scanarea unui fascicul focalizat pe ea.
Am fost obtinut imagini Raman de volume mici de tesut lemnos native [29]. In acest spectrele experimentale au fost în concordanță cu cele două componente de bază ale acestui țesut: celuloză (linii 330, 380, 1098, 2890 și 2940 cm-1) și lignină (liniile 1120, 1150, 1340, 1380 și 1450 cm-1).
Raman microscopie este de asemenea utilizat în cadrul exemplului de realizare de rezonanță. De exemplu, am fost obținut Raman imagine hromobaktery [30] și diferite specii de alge marine [31] în suspensie și celulele singulare. Astfel, spectrele RKR- în intervalul 900-1600 cm-1 au fost obținute pentru
tipuri de bacterii care conțin caroten și 9 clone planctonice marine. S-a arătat că există diferențe clare în spectrul diferitelor tipuri de celule. In acest caz, celulele individuale pot fi detectate pe un fond de suspensie alte celule fără a fi necesară separarea prealabilă a [32].
Comparativ cu microscop Raman folosind Raman spontane, CARS microscoape furnizează un semnal semnificativ mai puternic [33]. Rezoluția spațială a acestora este determinată în principal de parametrii sistemului de formare a imaginii, mai degrabă decât diametrul fasciculului focalizat. Din moment ce nu este necesară monocromator, rezoluția spațială nu este limitată la parametrii rețelelor de difracție.
În [33] descrie un microscop CARS cu o rezoluție spațială de 0,7 microni, care poate fi potențial redus la 0,35 microni. celulele pielii Image ceapa în gama a fost obținută 1900-2700 cm-1 prin scanarea in termen de 300 x 300 microni. Selectarea acestei game de numere de undă determinate de faptul că este relativ lipsit de linii ce corespund majorității vibratiilor moleculare, dar include linia deuterată C-H și O-H.
Celulele au fost preincubate d20 timp de 4 ore. imagine totala a celulelor, la stabilirea liniei de 2450 cm-1 care corespunde vibrației O-D, în imaginea sa repetat generală normală în lumină albă, dar nu conține componente cum ar fi nuclee. Acest lucru sugerează că "
că 4 ore d20 impregnează toate zonele din interiorul celulei, cu excepția yador.
Acest experiment arată posibilitatea de a CARS microscopie pentru a studia dinamica metabolismului la nivel celular.