Cr-mikroskopija bioloških struktur - laserski diagnostika v biologiji in medicini

Raman mikroskopija bioloških struktur in živih celic
Raman mikroskopske tehnike zagotavljajo veliko možnosti za raziskave in situ na celičnem nivoju. Združevanje Raman spektrometer z običajnim optičnim mikroskopom v eni napravi omogoča uporabo vseh metod spremljanja celice razvile v optično mikroskopijo, brez posebnih prostorih za izobraževanje. Dva načina merjenja so: točka je objekt osvetljen s snemanjem eno-kanalni in splošno razsvetljavo s svojo snemanje multi-kanal.
Pri prvem načinu je laserski žarek usmerjena z optičnim sistemom mikroskopa, v mestu, katerega velikost je določena z mejo difrakcije (manj kot 1 mikrona v pasu). testni vzorec lučka nazaj raztresene zbirajo isti objektiv, ki je usmerjena na vhodno režo spektrometra.
V drugem tehniki delno se zameglitve žarka osvetljena z veliko površino (150-300 mikronov v premeru). Od vseh Raman spektra komponente ekstrahiramo, ki ustreza katerikoli valov-številko in odraža prisotnost določene komponente vzorca. Nato so mikrografske slika prikazuje porazdelitev te komponente osvetljenem prostoru. Pridobitev takšnega Ramanski slike / s prenosom pojmovanje pomočjo spektrometra optične slike tvorjen z mikroskopom leče na fotokatode detektorja večkanalno.
Prav tako je mogoče, da dobimo sliko objekta s skeniranjem fokusiran snop na njej.
smo pridobljeni Ramansko slike majhnih prostornin nativne lesne tkiva [29]. V eksperimentalnem spektri so skladne z dvema osnovnima sestavin tega tkiva: celuloza (linije 330, 380, 1098, 2890 in 2940 cm-1) in lignin (proge 1120, 1150, 1340, 1380 in 1450 cm-1).
Raman mikroskopijo se uporablja tudi v resonančno izvedbi. Na primer, smo pridobili Ramanski slike hromobaktery [30] in različne vrste alg [31] v suspenziji in posamične telesne celice. Tako dobimo RKR- spektre v območju od 900-1600 cm-1 pri
Vrste bakterij, ki vsebujejo karotena in 9 klonov morski plankton. Pokazalo se je, da obstajajo jasne razlike v spektrih različnih tipov celic. V tem primeru se posamezne celice lahko zaznamo na ozadju suspenzije drugih celicah brez potrebe po predhodnem ločevanju [32].
V primerjavi z mikroskopom Raman uporabo spontano sipanje Ramanske avtomobili mikroskopi zagotavljajo bistveno močnejši signal [33]. Njihova prostorska ločljivost se v glavnem določajo parametri sistema za slikanje namesto premera fokusiranega snopa. Ker je monokromatorjem ni potrebna, je prostorska ločljivost niso omejeni na parametre uklonskih mrežic.
V [33] opisuje CARS mikroskop s prostorsko ločljivostjo 0,7 mikronov, ki se potencialno lahko zmanjša na 0,35 mikronov. Slika čebulni celice v območju je 1900-2700 cm-1 pridobljeno s skeniranjem v roku 300 x 300 mikronov. Izbira tem območju valovnih številih s tem, da je relativno brez vrstic, ki ustrezajo večini molekulskih vibracij, ampak vključuje devterirani linijo C-H in O-H določeni.
Celice smo predhodno inkubirali D20 4 ure. Skupaj celica slika pri določanju linijo 2450 cm-1, ki ustreza vibracij O-D, v njeni ponavljajočih splošno normalne slike v belo svetlobo, vendar ne vsebuje sestavin, kot so jedra. To kaže, da "
da 4 ure D20 prežema vsa področja znotraj celice, razen yador.
Ta eksperiment kaže možnost CARS mikroskopija za študij dinamike presnove na celičnem nivoju.