在微米分辨率的软生物组织中快速硬度绘制,使用光学多频时间和弹性学

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 机械生物学 机械生物学
• 生物医学成像技术 生物医学成像技术

背景情况:

• 准确地绘制软生物组织机械性能的地图对于生物物理研究和临床应用至关重要.
• 目前的生物机械成像和弹性图像技术在分辨率和速度方面存在局限性.

研究的目的:

• 引入超快的光学多频时间和弹性图 (OMTHE) 以快速,高分辨率地图组织刚性.
• 解决当前生物机械成像和弹性图像学的局限性.
• 开发一种基于生物力学的组织组织学方法.

主要方法:

• 利用多频时间波来远程编码表面和地下剪切波场.
• 开发了刺激,波解码和剪切波刚度重建的解决方案.
• 调节波频率,以在微米到毫米分辨率之间保持一致的刚度值.

主要成果:

• 通过模拟,幽灵和各种生物样本 (生物膜,斑马鱼胚胎,成年斑马鱼) 证明了OMTHE的能力.
• 在刚度映射中实现了前所未有的细节分辨率.
• 在不同尺度上展示了一致的刚度值.

结论:

• 通过使详细的度映射成为可能,OMTHE显著推进了机械生物学.
• 为基于生物力学的组织组织学提供了一种多功能工具.
• 为临床应用提供了一种与体内时间协调弹性学相一致的方法.