无标签的中红外光热活细胞成像超出了视频速率
Genki Ishigane1, Keiichiro Toda1,2, Miu Tamamitsu1,2
1Department of Physics, The University of Tokyo, Tokyo, Japan.
Light, science & applications
|July 18, 2023
概括
我们开发了一种更快的中红外光热显微镜 (MIP) 用于活细胞成像. 这种高速,高分辨率的工具克服了以前的局限性,使生物研究中能够进行先进的活细胞分析.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 显微镜的使用方法
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 中红外光谱 (MIR) 显示出生物医学应用的前景,如液体活检.
- 由于空间分辨率差和水吸收高,MIR显微镜对活的水性生物样本是有限的.
- 中红外光热成像 (MIP) 为细胞成像提供高空间分辨率,但其测量速度较慢.
研究的目的:
- 开发一个显著改进的广场MIP定量相显微镜.
- 为了克服以前MIP成像技术的速度限制,用于活细胞分析.
- 为了实现高信号噪声比和超视频率的活细胞成像.
主要方法:
- 根据光热效应对热传导进行数值模拟,以获得最佳的系统设计.
- 开发一种使用自制纳米秒MIR光学参数振荡器的新系统.
- 集成高全井容量图像传感器,用于增强数据采集.
主要成果:
- 与之前的MIP成像相比,实现了两个数量级更高的信号噪声比率.
- 已证明活细胞成像速度超过视频速率.
- 开发了一种高速和高空间分辨率的MIR显微镜.
结论:
- 开发的MIP显微镜显著提高了活细胞成像的速度和信号噪声比.
- 这项技术克服了MIR显微镜在水环境中的先前局限性.
- 高速MIP显微镜作为生命科学和活细胞分析的新工具具有巨大的潜力.


