Mikroskopia obrazowa drugiej harmonicznej

Nie należy mylić z mikroskopią wzbudzenia dwufotonowego .

Mikroskopia obrazowania drugiej harmonicznej ( SHIM ) opiera się na nieliniowym efekcie optycznym znanym jako generacja drugiej harmonicznej (SHG). SHIM został uznany za realny mikroskopowego do wizualizacji struktury i funkcji komórek i tkanek . Mikroskop drugiej harmonicznej uzyskuje kontrast ze zmian zdolności próbki do generowania światła drugiej harmonicznej ze światła padającego, podczas gdy konwencjonalny mikroskop optyczny uzyskuje kontrast poprzez wykrywanie zmian gęstości optycznej , długość drogi optycznej lub współczynnik załamania światła próbki. SHG wymaga intensywnego laserowego przechodzącego przez materiał o niecentrosymetrycznej strukturze cząsteczkowej, naturalnej lub indukowanej zewnętrznie, na przykład przez pole elektryczne.

Światło drugiej harmonicznej wychodzące z materiału SHG ma dokładnie połowę długości fali (podwojona częstotliwość) światła wpadającego do materiału. Podczas gdy fluorescencja wzbudzona dwoma fotonami (TPEF) jest również procesem dwufotonowym, TPEF traci trochę energii podczas relaksacji stanu wzbudzonego, podczas gdy SHG jest procesem oszczędzającym energię. Zwykle do wytwarzania światła SHG używa się kryształu nieorganicznego, takiego jak niobian litu (LiNbO 3 ), fosforan potasu-tytanylu (KTP = KTiOPO 4 ) i triboran litu (LBO = LiB 3 O 5 ). Chociaż SHG wymaga materiału o określonej orientacji molekularnej, aby częstotliwość padającego światła była podwojona, niektóre materiały biologiczne mogą być wysoce polaryzowalne i składać się w dość uporządkowane, duże niecentrosymetryczne struktury. Podczas gdy niektóre materiały biologiczne, takie jak kolagen, mikrotubule i miozyna mięśniowa może wytwarzać sygnały SHG, nawet woda może zostać uporządkowana i wytworzyć sygnał drugiej harmonicznej w określonych warunkach, co pozwala mikroskopii SH obrazować potencjały powierzchni bez żadnych cząsteczek znakujących. Wzór SHG jest określany głównie przez warunek dopasowania faz. Typowa konfiguracja systemu obrazowania SHG będzie miała laserowy mikroskop skaningowy z tytanowo -szafirowym laserem z synchronizacją modów jako źródłem wzbudzenia. Sygnał SHG jest propagowany w kierunku do przodu. Jednak niektóre eksperymenty wykazały, że obiekty są rzędu około jednej dziesiątej długości fali sygnału wytwarzanego przez SHG będzie generować prawie równe sygnały do ​​przodu i do tyłu.

Obraz drugiej harmonicznej kolagenu (pokazany na biało) w wątrobie

Zalety

SHIM oferuje kilka zalet w obrazowaniu żywych komórek i tkanek. SHG nie obejmuje wzbudzania cząsteczek, jak inne techniki, takie jak mikroskopia fluorescencyjna , dlatego cząsteczki nie powinny podlegać efektom fototoksyczności lub fotowybielania . Ponadto, ponieważ wiele struktur biologicznych wytwarza silne sygnały SHG, znakowanie cząsteczek egzogennymi sondami nie jest wymagane, co może również zmienić sposób funkcjonowania układu biologicznego. Za pomocą bliskiej podczerwieni długości fali padającego światła, SHIM ma możliwość konstruowania trójwymiarowych obrazów próbek poprzez obrazowanie głębszych warstw grubych tkanek.

Różnica i komplementarność z fluorescencją dwufotonową (2PEF)

Fluorescencja dwufotonowa ( 2PEF ) to zupełnie inny proces niż SHG : obejmuje wzbudzenie elektronów do wyższych poziomów energii, a następnie odwzbudzenie przez emisję fotonów (w przeciwieństwie do SHG, chociaż jest to również proces 2-fotonowy). Zatem 2PEF jest procesem niespójnym , przestrzennie (emisja izotropowa) i czasowo (szerokie widmo zależne od próbki). Nie jest również specyficzny dla określonej struktury, w przeciwieństwie do SHG.

Dlatego można go połączyć z SHG w obrazowaniu wielofotonowym, aby ujawnić niektóre cząsteczki, które wytwarzają autofluorescencję , takie jak elastyna w tkankach (podczas gdy SHG ujawnia na przykład kolagen lub miozynę ).

Historia

Zanim SHG został użyty do obrazowania, pierwsza demonstracja SHG została przeprowadzona w 1961 roku przez PA Frankena, G. Weinreicha, CW Petersa i AE Hilla na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor przy użyciu próbki kwarcu. W 1968 roku Bloembergen odkrył SHG z interfejsów i od tego czasu jest używany jako narzędzie do charakteryzowania powierzchni i sondowania dynamiki interfejsu. W 1971 roku Fine i Hansen opisali pierwszą obserwację SHG w próbkach tkanek biologicznych. W 1974 roku Hellwarth i Christensen po raz pierwszy opisali integrację SHG i mikroskopii poprzez obrazowanie sygnałów SHG z polikrystalicznego ZnSe . W 1977 roku Colin Sheppard zobrazował różne kryształy SHG za pomocą skaningowego mikroskopu optycznego. Pierwsze eksperymenty obrazowania biologicznego zostały przeprowadzone przez Freunda i Deutscha w 1986 roku w celu zbadania orientacji kolagenowych w ścięgnie ogona szczura . W 1993 roku Lewis zbadał odpowiedź drugiej harmonicznej barwników styrylowych w polach elektrycznych . Pokazał również prace nad obrazowaniem żywych komórek. W 2006 roku grupa Goro Mizutani opracowała nieskanujący mikroskop SHG, który znacznie skraca czas potrzebny do obserwacji dużych próbek, nawet jeśli dwufotonowy mikroskop szerokokątny został opublikowany w 1996 roku i mógł być używany do wykrywania SHG. Nieskanerowy mikroskop SHG był używany do obserwacji skrobi roślinnej , megacząsteczek, jedwabiu pajęczego i tak dalej. W 2010 SHG rozszerzono na całe zwierzę in vivo obrazowanie. W 2019 r. zastosowania SHG rozszerzyły się, gdy zastosowano je do selektywnego obrazowania agrochemikaliów bezpośrednio na powierzchni liści, aby zapewnić sposób oceny skuteczności pestycydów.

Pomiary ilościowe

Anizotropia orientacji

Anizotropię polaryzacji SHG można wykorzystać do określenia orientacji i stopnia organizacji białek w tkankach, ponieważ sygnały SHG mają dobrze zdefiniowane polaryzacje. Korzystając z równania anizotropii:

oraz uzyskiwanie intensywności polaryzacji w kierunkach równoległych i prostopadłych. Wysoka podczas gdy niska wartość na strukturę izotropową W pracy wykonanej przez Campagnola i Loew stwierdzono, że włókna kolagenowe tworzą dobrze wyrównane struktury o wartości

Do przodu zamiast do tyłu SHG

Zobacz także: Second-harmonic_generation § Radiation_pattern

SHG będąc procesem spójnym ( przestrzennie i czasowo ), zachowuje informację o kierunku wzbudzenia i nie jest emitowany izotropowo. Jest emitowany głównie w kierunku do przodu (tak samo jak wzbudzenie), ale może być również emitowany w kierunku do tyłu, w zależności od warunków dopasowania fazowego . Rzeczywiście, długość koherencji, powyżej której zmniejsza się konwersja sygnału, wynosi:

z do przodu, ale do tyłu tak, że >> . Dlatego grubsze struktury będą pojawiać się preferencyjnie w kierunku do przodu, a cieńsze w kierunku do tyłu: ponieważ konwersja SHG zależy w pierwszym przybliżeniu od kwadratu liczby nieliniowych przetworników, sygnał będzie wyższy, jeśli zostanie wyemitowany przez grube struktury, a zatem sygnał w kierunku do przodu kierunek będzie wyższy niż w kierunku wstecznym. Jednak tkanka może rozpraszać generowane światło, a część SHG z przodu może zostać odbita wstecz w kierunku do tyłu. Następnie można obliczyć stosunek F / B do przodu do tyłu, który jest miarą globalnego rozmiaru i rozmieszczenia konwerterów SHG (zwykle włókien kolagenowych). Można również wykazać, że im większy kąt poza płaszczyzną rozpraszacza, tym wyższy jego stosunek F/B (patrz rys. 2.14).

SHG z rozdzielczością polaryzacyjną

Zalety polarymetrii zostały połączone z SHG w 2002 roku przez Stollera i in. Polarymetria może mierzyć orientację i porządek na poziomie molekularnym, a w połączeniu z SHG może to robić ze specyficznością dla pewnych struktur, takich jak kolagen: mikroskopia SHG z rozdzielczością polaryzacyjną (p-SHG) jest zatem rozszerzeniem mikroskopii SHG. p-SHG definiuje inny parametr anizotropii, jako:

która jest, podobnie jak r , miarą głównej orientacji i nieporządku obrazowanej struktury. Ponieważ jest to często wykonywane w długich cylindrycznych włóknach (takich jak kolagen), ta anizotropia jest często równa , gdzie jest nieliniowy tensor podatności i X kierunek żarnika (lub głównego kierunku struktury), Y prostopadły do ​​X i Z propagacja światła wzbudzenia. Orientację ϕ włókien w płaszczyźnie XY obrazu można również wydobyć z p-SHG za pomocą analizy FFT i umieścić na mapie.

Kwantyzacja zwłóknienia

Kolagen (szczególny przypadek, ale szeroko badany pod mikroskopem SHG) może istnieć w różnych formach: 28 różnych typów, z których 5 to fibrylarne. Jednym z wyzwań jest określenie i ilościowe określenie ilości kolagenu włóknistego w tkance, aby móc zobaczyć jego ewolucję i związek z innymi materiałami niekolagenowymi.

W tym celu obraz mikroskopowy SHG musi zostać skorygowany w celu usunięcia niewielkiej ilości resztkowej fluorescencji lub szumu, które istnieją przy długości fali SHG. Następnie maskę w celu ilościowego określenia kolagenu wewnątrz obrazu. Wśród innych technik kwantyzacji jest to prawdopodobnie ta o najwyższej specyficzności, odtwarzalności i możliwości zastosowania, mimo że jest dość złożona.

Inni

Został również wykorzystany do udowodnienia, że ​​​​potencjały czynnościowe propagujące się wstecz atakują kolce dendrytyczne bez tłumienia napięcia, tworząc solidną podstawę do przyszłych prac nad długotrwałym wzmocnieniem . Jego zastosowanie tutaj polegało na tym, że zapewniał sposób dokładnego pomiaru napięcia w maleńkich kolcach dendrytycznych z dokładnością nieosiągalną za pomocą standardowej mikroskopii dwufotonowej. Tymczasem SHG może skutecznie przekształcać światło bliskiej podczerwieni w światło widzialne, aby umożliwić terapię fotodynamiczną sterowaną obrazowaniem, pokonując ograniczenia głębokości penetracji.

Materiały, które można obrazować

Tkanki biologiczne zobrazowane za pomocą mikroskopii generacji drugiej harmonicznej (SHG). (a) Przekrój poprzeczny ludzkiej rogówki. (b) Mięsień szkieletowy danio pręgowanego (miozyna). (c) Ścięgno ogona dorosłej myszy. (d) Chrząstka powierzchniowa z kolana dojrzałego konia.

Mikroskopia SHG i jej rozszerzenia mogą być wykorzystywane do badania różnych tkanek: niektóre przykładowe obrazy przedstawiono na poniższym rysunku: kolagen wewnątrz macierzy zewnątrzkomórkowej pozostaje głównym zastosowaniem. Można go znaleźć w ścięgnach, skórze, kościach, rogówce, aorcie, powięzi, chrząstce, łąkocie, krążkach międzykręgowych...

Miozynę można również obrazować w mięśniu szkieletowym lub mięśniu sercowym.

Tabela 1: Materiały widoczne lub skutecznie generujące SHG.
Typ Materiał Znalezione w Sygnał SHG Specyficzność
Węglowodan Celuloza Drewno , zielona roślina , glony . Dość słaba w normalnej celulozie, ale znaczna w celulozie krystalicznej lub nanokrystalicznej . -
Skrobia Podstawowe produkty spożywcze , zielona roślina Dość intensywny sygnał polaryzacji kołowej prawoskrętnej lub lewoskrętnej
Megamolekularny sacran polisacharydowy sinice Z grudek sacran bawełnopodobnych, włókien i folii wylewanych sygnał z filmów jest słabszy
Białko Fibroina i serycyna Jedwab pająka Całkiem słaby
kolagen ścięgno , skóra , kość , rogówka , aorta , powięź , chrząstka , łąkotka , krążki międzykręgowe ; tkanki łącznej Dość mocny, zależy od rodzaju kolagenu (czy tworzy fibryle, włókna?) nieliniowe składowe tensora podatności to , , , z ~ i / ~ 1,4 w większości przypadków
Miozyna Mięsień szkieletowy lub sercowy Całkiem silny składowe tensora podatności są , , z ~ ale / ~ 0,6 <1 w przeciwieństwie do kolagenu
tubulina Mikrotubule w mitozie lub mejozie lub w dendrytach Całkiem słaby Mikrotubule muszą być wyrównane, aby wydajnie generować
Minerały Kryształy piezoelektryczne Nazywane również kryształami nieliniowymi Silne, jeśli dopasowane fazowo Różne typy dopasowywania faz, krytyczne i niekrytyczne
Płyny polarne Woda Większość organizmów żywych Ledwo wykrywalny (wymaga geometrii szerokiego pola i ultrakrótkich impulsów laserowych) Bezpośrednie badanie pól elektrostatycznych, ponieważ zorientowane cząsteczki wody spełniają warunek dopasowania fazowego

Sprzężenie z mikroskopem THG

  generacji trzeciej harmonicznej (THG) może być uzupełnieniem mikroskopii SHG, ponieważ jest wrażliwa na interfejsy poprzeczne i nieliniową podatność trzeciego rzędu ·

Aplikacje

Progresja nowotworu, charakterystyka nowotworu

Gęstość mammograficzna jest skorelowana z gęstością kolagenu , dlatego SHG może być stosowany do identyfikacji raka piersi . SHG jest zwykle połączona z innymi nieliniowymi technikami, takimi jak koherentne antystokesowskie rozpraszanie ramanowskie lub dwufotonowa mikroskopia wzbudzająca , jako część procedury zwanej mikroskopią wielofotonową ( lub tomografią), która zapewnia nieinwazyjną i szybką histologię in vivo biopsji , które mogą być rakiem.

Rak piersi

Porównanie obrazów SHG do przodu i do tyłu daje wgląd w mikrostrukturę kolagenu, która sama w sobie jest związana ze stopniem i stadium guza oraz jego progresją w piersi . Porównanie SHG i 2PEF może również wykazać zmianę orientacji kolagenu w guzach . Nawet jeśli mikroskopia SHG wniosła duży wkład w badania nad rakiem piersi, nie jest jeszcze uznana jako wiarygodna technika w szpitalach lub ogólnie w diagnostyce tej patologii .

Rak jajnika

Zdrowe jajniki w SHG mają jednolitą warstwę nabłonka i dobrze zorganizowany kolagen w swoim zrębie , podczas gdy nieprawidłowe wykazują nabłonek z dużymi komórkami i zmienioną strukturą kolagenu. Stosunek r (patrz anizotropia #Orientacyjna ) jest również używany do pokazania, że ​​wyrównanie włókienek jest nieco wyższe dla tkanek rakowych niż dla normalnych tkanek.

Nowotwór skóry

SHG jest ponownie łączony z 2PEF używanym do obliczenia stosunku:

gdzie shg (odp. tpef) to liczba progowanych pikseli w obrazie SHG (odp. 2PEF), przy czym wysoki MFSI oznacza czysty obraz SHG (bez fluorescencji). Najwyższy wskaźnik MFSI występuje w tkankach nowotworowych, co zapewnia tryb kontrastowy umożliwiający odróżnienie od tkanek prawidłowych.

SHG połączono również z generacją trzeciej harmonicznej (THG), aby pokazać, że wsteczne (patrz #Forward nad wstecznym SHG ) THG jest wyższe w guzach.

Rak trzustki

Zmiany w ultrastrukturze kolagenu w raku trzustki można badać za pomocą fluorescencji wielofotonowej i SHIM z rozdzielczością polaryzacyjną.

Inne nowotwory

Mikroskopia SHG została zgłoszona do badania raka płuc , okrężnicy , podścieliska przełyku i szyjki macicy .

Wykrywanie patologii

Zmiany w organizacji lub polaryzacji włókien kolagenowych mogą być oznakami patologii.

W szczególności anizotropia ułożenia włókien kolagenowych pozwoliła na odróżnienie zdrowej skóry właściwej od patologicznych blizn w skórze . Również patologie w chrząstce , takie jak choroba zwyrodnieniowa stawów, można badać za pomocą mikroskopii SHG z rozdzielczością polaryzacyjną. SHIM został później rozszerzony na chrząstkę włóknistą ( menisk ).

Inżynieria tkankowa

Zdolność SHG do obrazowania określonych cząsteczek może ujawnić strukturę określonej tkanki po jednym materiale na raz iw różnych skalach (od makro do mikro) za pomocą mikroskopii. Na przykład kolagen (typ I) jest specyficznie obrazowany z macierzy pozakomórkowej (ECM) komórek lub gdy służy jako rusztowanie lub materiał łączący w tkankach. SHG ujawnia również fibroinę w jedwabiu , miozynę w mięśniach i biosyntetyzowaną celulozę . Wszystkie te możliwości obrazowania można wykorzystać do projektowania sztucznych tkanek poprzez celowanie w określone punkty tkanki: SHG rzeczywiście może ilościowo mierzyć niektóre orientacje oraz ilość i rozmieszczenie materiałów. Ponadto SHG w połączeniu z innymi technikami wielofotonowymi może służyć do monitorowania rozwoju modyfikowanych tkanek, gdy próbka jest jednak stosunkowo cienka. Oczywiście można je w końcu wykorzystać jako kontrolę jakości wytwarzanych tkanek.

Struktura oka

rogówka na powierzchni oka jest zbudowana z kolagenu przypominającego sklejkę , ze względu na właściwości samoorganizacyjne kolagenu o odpowiedniej gęstości . Jednak orientacja kolagenu w blaszkach jest nadal przedmiotem dyskusji w tej tkance . Stożek rogówki można również obrazować za pomocą SHG, aby ujawnić zmiany morfologiczne kolagenu . Mikroskopia generacji trzeciej harmonicznej (THG) jest ponadto wykorzystywana do obrazowania rogówki , który jest komplementarny do sygnału SHG, ponieważ maksima THG i SHG w tej tkance są często w różnych miejscach.

Zobacz też

Źródła

  1. ^   Juan Carlos Stockert, Alfonso Blázquez-Castro (2017). „Rozdział 19 Optyka nieliniowa” . Mikroskopia fluorescencyjna w naukach przyrodniczych . Wydawcy Bentham Science. s. 642–686. ISBN 978-1-68108-519-7 . Źródło 24 grudnia 2017 r .
  2. ^ a b    Roesel, D .; Eremczew, M.; Schönfeldová, T.; Lee, S.; Roke, S. (2022-04-18). „Woda jako środek kontrastowy do ilościowego określania chemii i fizyki powierzchni za pomocą rozpraszania i obrazowania drugiej harmonicznej: perspektywa” . Listy z fizyki stosowanej . Wydawnictwo AIP. 120 (16): 160501. Bibcode : 2022ApPhL.120p0501R . doi : 10.1063/5.0085807 . ISSN 0003-6951 . S2CID 248252664 .
  3. ^ ab Nucciotti    , V.; Stringari, C.; Sacconi, L.; Vanzi, F.; Fusi, L.; Linari, M.; Piazzesi, G.; Lombardi, V.; Pavone, FS (2010). „Badanie strukturalnej konformacji miozyny in vivo za pomocą mikroskopii generacji drugiej harmonicznej” . Obrady Narodowej Akademii Nauk . 107 (17): 7763–7768. Bibcode : 2010PNAS..107.7763N . doi : 10.1073/pnas.0914782107 . ISSN 0027-8424 . PMC 2867856 . PMID   20385845 .
  4. ^ ab Chen   , Xiyi; Campagnola, PJ (2016). „Mikroskopia SHG i jej porównanie z THG, CARS i wielofotonowym obrazowaniem fluorescencji wzbudzonej” . Obrazowanie generacji drugiej harmonicznej, wydanie 2 . CRC Taylor&Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9 .
  5. ^ Franken, Piotr; Weinreich, G; Peters, CW; Hill, AE (1961). „Generacja harmonicznych optycznych” . Fizyczne listy przeglądowe . 7 (4): 118–119. Bibcode : 1961PhRvL...7..118F . doi : 10.1103/PhysRevLett.7.118 .
  6. ^ Bloembergen, N.; Chang, RK; Jha, SS; Lee, CH (1968). „Generacja optycznej drugiej harmonicznej w odbiciu od mediów z symetrią inwersji”. Przegląd fizyczny . 174 (813): 813–822. Bibcode : 1968PhRv..174..813B . doi : 10.1103/PhysRev.174.813 .
  7. ^   Dobrze, S .; Hansen, WP (1971). „Optyczne generowanie drugiej harmonicznej w układach biologicznych”. Optyka stosowana . 10 (10): 2350–2353. Bibcode : 1971ApOpt..10.2350F . doi : 10.1364/AO.10.002350 . PMID 20111328 .
  8. Bibliografia _ Christensen, Paweł (1974). „Nieliniowe badanie mikroskopowe optyczne struktury polikrystalicznego ZnSe”. Komunikacja optyczna . 12 (3): 318–322. Bibcode : 1974OptCo..12..318H . doi : 10.1016/0030-4018(74)90024-8 .
  9. ^ b Freund   , I .; Deutsch, M. (1986). „Mikroskopia drugiej harmonicznej tkanki biologicznej”. Listy optyki . 11 (2): 94–96. Bibcode : 1986OptL...11...94F . doi : 10.1364/OL.11.000094 . PMID 19730544 .
  10. Bibliografia    _ Sonoda, Y.; Squier, J.; Norris, T.; Bliton, AC; Wade, MH; Athey, B. (1996). „Dwufotonowa mikroskopia konfokalna w czasie rzeczywistym przy użyciu afemtosekundowego, wzmocnionego systemu Tisapphire” . Journal of Microscopy . 181 (3): 253–259. doi : 10.1046/j.1365-2818.1996.97379.x . hdl : 2027.42/71623 . PMID 8642584 . S2CID 12174100 .
  11. Bibliografia _ Sonoda, Y.; Sano, H.; Sakamoto, M.; Takahashi, T.; Ushioda, S. (2000). „Wykrywanie granulek skrobi w żywej roślinie za pomocą optycznej mikroskopii drugiej harmonicznej”. Dziennik luminescencji . 87 : 824–826. Bibcode : 2000JLum...87..824M . doi : 10.1016/S0022-2313(99)00428-7 .
  12. Bibliografia    _ Takahashi, Shogo; Li, Yanrong; Hien, KTT; Matsubara, Akira; Mizutani, Goro; Nakamura, Yasunori (2018). „Nieziarniste ziarna ryżu obserwowane za pomocą mikroskopii generującej drugą harmoniczną lasera z impulsem femtosekundowym” . J. Fiz. chemia B. _ 122 (32): 7855–7861. ar Xiv : 1808.05449 . doi : 10.7566/JPSJ.86.124401 . PMID 30040415 . S2CID 51687400 .
  13. ^ ab Zhao    , Yue; Hien, Khuat Thi Czw; Mizutani, Goro; Rutt, Harvey N.; Amornwachirabodee, Kittima; Okajima, Maiko; Kaneko, Tatsuo (2017). „Optyczne obrazy drugiej harmonicznej agregatów megamolekuł krzyżowych”. Journal of Optical Society of America A. 34 (2): 146–152. ar Xiv : 1702.07165 . Bibcode : 2017JOSAA..34..146Z . doi : 10.1364/JOSAA.34.000146 . PMID 28157840 . S2CID 4533122 .
  14. ^ ab Zhao   , Yue; Hien, Khuat Thi Czw; Mizutani, Goro; Rutt, Harvey N. (czerwiec 2017). „Nieliniowa mikroskopia optyczna drugiego rzędu jedwabiu pajęczego”. Fizyka stosowana B. 123 (6): 188. arXiv : 1706.03186 . Bibcode : 2017ApPhB.123..188Z . doi : 10.1007/s00340-017-6766-z . S2CID 51684427 .
  15. Bibliografia   _ Li, Yanrong; Hien, KTT; Mizutani, Goro; Rutt, Harvey N. (2019). „Obserwacja pajęczego jedwabiu za pomocą mikroskopii generacji drugiej harmonicznej lasera femtosekundowego”. Surfować. Interfejs analny . 51 (1): 50–56. ar Xiv : 1812.10390 . doi : 10.1002/sia.6545 . S2CID 104921418 .
  16. ^    Cohen, BE (2010). „Obrazowanie biologiczne: poza fluorescencją” . Natura . 467 (7314): 407–8. Bibcode : 2010Natur.467..407C . doi : 10.1038/467407a . PMID 20864989 . S2CID 205058963 .
  17. Bibliografia    _ Maloney, J.; Wu, D.; Fraser, S. (2010). „Nanosondy generujące drugą harmoniczną (SHG) do obrazowania in vivo” . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 107 (33): 14535–14540. Bibcode : 2010PNAS..10714535P . doi : 10.1073/pnas.1004748107 . PMC 2930484 . PMID 20668245 .
  18. ^ a b    Grubbs, Benjamin; Etter, Mikołaj; Ubój, Wesley; Pittsford, Aleksander; Smith, Connor; Schmitt, Paul (sierpień 2019). „Niedrogi mikroskop generacji drugiej harmonicznej ze skanowaniem wiązką z aplikacją do rozwoju i testowania agrochemii”. Chemia analityczna . 91 (18): 11723–11730. doi : 10.1021/acs.analchem.9b02304 . PMID 31424922 . S2CID 201099822 .
  19. ^ a b     Campagnola, Paweł J; Loew, Leslie M (2003). „Mikroskopia obrazowa drugiej harmonicznej do wizualizacji macierzy biomolekularnych w komórkach, tkankach i organizmach”. Biotechnologia przyrody . 21 (11): 1356-1360. doi : 10.1038/nbt894 . ISSN 1087-0156 . PMID 14595363 . S2CID 18701570 .
  20. ^ a b     Chen, Xiyi; Nadiarynch, Oleg; Płotnikow, Siergiej; Campagnola, Paul J (2012). „Mikroskopia generacji drugiej harmonicznej do ilościowej analizy struktury włóknistej kolagenu” . Protokoły natury . 7 (4): 654–669. doi : 10.1038/nprot.2012.009 . ISSN 1754-2189 . PMC 4337962 . PMID 22402635 .
  21. ^   Cicchi, Riccardo; Sacconi, Leonardo; Vanzi, Francesco; Pavone, Francesco S. (2016). „Jak zbudować aparat SHG” w obrazowaniu generacji drugiej harmonicznej, wydanie 2 . CRC Taylor&Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9 .
  22. Bibliografia    _ Reiser, K.; Celliers, P.; Rubenczyk, A. (2002). „Modulowana polaryzacją generacja drugiej harmonicznej w kolagenie” . Biofiza. J. _ 82 (6): 3330–3342. Bibcode : 2002BpJ....82.3330S . doi : 10.1016/S0006-3495(02)75673-7 . PMC 1302120 . PMID 12023255 .
  23. Bibliografia    _ Aït-Belkacem, Dora; Roche, Muriel; Rigneault, Hervé; Brasselet, Sophie (2012). „Ogólny model rozkładu orientacji molekularnej badany przez generację drugiej harmonicznej z rozdzielczością polaryzacyjną” (PDF) . Przegląd fizyczny A. 85 (4): 043829. Bibcode : 2012PhRvA..85d3829D . doi : 10.1103/PhysRevA.85.043829 . ISSN 1050-2947 . S2CID 85559569 .
  24. ^    Teulon, Claire; Gusaczenko, Iwan; Latour, Gaël; Schane-Klein, Marie-Claire (2015). „Teoretyczne, numeryczne i eksperymentalne badanie parametrów geometrycznych, które wpływają na pomiary anizotropii w mikroskopii SHG z rozdzielczością polaryzacyjną” (PDF) . Ekspres optyczny . 23 (7): 9313–28. Bibcode : 2015OExpr..23.9313T . doi : 10.1364/OE.23.009313 . ISSN 1094-4087 . PMID 25968762 .
  25. ^ a b     Gusachenko, Iwan; Tran, Wietnam; Houssen, Yannick Goulam; Allain, Jean-Marc; Schane-Klein, Marie-Claire (2012). „Generowanie drugiej harmonicznej z rozdzielczością polaryzacyjną w ścięgno po rozciąganiu mechanicznym” . Dziennik biofizyczny . 102 (9): 2220–2229. Bibcode : 2012BpJ...102.2220G . doi : 10.1016/j.bpj.2012.03.068 . ISSN 0006-3495 . PMC 3341536 . PMID 22824287 .
  26. ^    Mazumder, Nirmal; Deka, Gitanjal; Wu, Wei-Wen; Gogoi, Ankur; Zhuo, Guan-Yu; Kao, Fu-Jen (2017). „Mikroskopia drugiej harmonicznej z rozdzielczością polaryzacyjną” . Metody . 128 : 105–118. doi : 10.1016/j.ymet.2017.06.012 . ISSN 1046-2023 . PMID 28624539 .
  27. ^ abc Marie -   Claire Schane-Klein (2016). „SHG Imaging of Collagen and Application to Fibrosis Quantization” w Second Harmonic Generation Imaging, wydanie 2 . CRC Taylor&Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9 .
  28. Bibliografia    _ Jiang, Jiang; Nemet, Booz; Eisenthal, Kenneth B.; Yuste, Rafael (2006). „Obrazowanie potencjału błonowego w kolcach dendrytycznych” . PNAS . 103 (3): 786–790. Bibcode : 2006PNAS..103..786N . doi : 10.1073/pnas.0510092103 . PMC 1334676 . PMID 16407122 .
  29. Bibliografia   _ Pliss, Artem; Kuźmin, Andriej N. (2016). „Generowanie drugiej harmonicznej in situ przez komórki nowotworowe celujące w nanokryształy ZnO w celu wywołania działania fotodynamicznego w przestrzeni subkomórkowej”. Biomateriały . 104 : 78–86. doi : 10.1016/j.biomateriały.2016.07.012 . PMID 27442221 .
  30. ^    Psilodimitrakopoulos, Sotiris; Amat-Roldan, Iwan; Loza-Alvarez, Pablo; Artigas, David (2010). „Oszacowanie kąta nachylenia spirali amylopektyny w skrobi za pomocą mikroskopii generacji drugiej harmonicznej polaryzacji”. Dziennik optyki . 12 (8): 084007. Bibcode : 2010JOpt...12h4007P . doi : 10.1088/2040-8978/12/8/084007 . hdl : 2117/10342 . ISSN 2040-8978 . S2CID 120603827 .
  31. ^   Pavone, Francesco S.; Campagnola, PJ (2016). Obrazowanie generacji drugiej harmonicznej, wydanie 2 . CRC Taylor&Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9 .
  32. ^     Van Steenbergen, V.; Boesmans, W.; Li, Z.; de Coene, Y.; Vints, K.; Baatsen, P.; Dewachter, I.; Amelot, M.; Gliny, K.; Vanden Berghe, P. (2019). „Molekularne zrozumienie obrazowania drugiej harmonicznej mikrotubul bez znaczników” . Komunikacja natury . 10 (1): 3530. Bibcode : 2019NatCo..10.3530V . doi : 10.1038/s41467-019-11463-8 . ISSN 2041-1723 . PMC 6684603 . PMID 31387998 .
  33. Bibliografia     _ Eremczew, M.; Schönfeldová, T.; Lee, S.; Roke, S. (18 kwietnia 2022). „Woda jako środek kontrastowy do ilościowego określania chemii i fizyki powierzchni za pomocą rozpraszania i obrazowania drugiej harmonicznej: perspektywa”. Listy z fizyki stosowanej . 120 (16): 160501. Bibcode : 2022ApPhL.120p0501R . doi : 10.1063/5.0085807 . eISSN 1077-3118 . ISSN 0003-6951 . S2CID 248252664 .
  34. ^      Roesel, Dawid; Eremczew, Maksym; Poojari, Chetan S.; Piasta, Jochen S.; Roke, Sylvie (15 grudnia 2022). „Przejściowe fluktuacje potencjału indukowane jonami ułatwiają tworzenie porów i transport kationów przez błony lipidowe” . Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego . 144 (51): 23352–23357. doi : 10.1021/jacs.2c08543 . eISSN 1520-5126 . ISSN 0002-7863 . PMC 9801421 . PMID 36521841 .
  35. Bibliografia   _ Eisenberg, H.; Horowitz, M.; Silberberg, Y. (1997). „Nieliniowa skaningowa mikroskopia laserowa z generacją trzeciej harmonicznej”. Listy z fizyki stosowanej . 70 (8): 922–924. Bibcode : 1997ApPhL..70..922B . doi : 10.1063/1.118442 . ISSN 0003-6951 .
  36. ^    Olivier, N.; Luengo-Oroz, MA; Duloquin, L.; Faure, E.; Savy, T.; Veilleux, I.; Solinas, X.; Debarre, D.; Burgin, P.; Santos, A.; Peyrieras, N.; Beaurepaire, E. (2010). „Rekonstrukcja linii komórkowej wczesnych zarodków danio pręgowanego przy użyciu nieliniowej mikroskopii bez znaczników” (PDF) . nauka . 329 (5994): 967–971. Bibcode : 2010Sci...329..967O . doi : 10.1126/science.1189428 . ISSN 0036-8075 . PMID 20724640 . S2CID   6971291 .
  37. Bibliografia     _ Trup, Sandra; Al-Haddad, Sahar; Kirkpatrick, Iain; Watson, Peter H. (2003). „Gęstość mammograficzna jest związana z ekspresją proteoglikanów zrębu i zrębu” . Badania nad rakiem piersi . 5 (5): R129-35. doi : 10.1186/bcr622 . ISSN 1465-542X . PMC 314426 . PMID 12927043 .
  38. ^   König, Karsten (2018). „Tomografia wielofotonowa (MPT)” Rozdz. 13 w mikroskopii wielofotonowej i obrazowaniu fluorescencyjnym w czasie życia - zastosowania w biologii i medycynie . De Gruyter. ISBN 978-3-11-042998-5 .
  39. ^ a b c d e    Keikhosravi, Adib; Bredfeldt, Jeremy S.; Sagar, Abdul Kader; Eliceiri, Kevin W. (2014). „Obrazowanie raka drugiej harmonicznej generacji (z„ Obrazowania ilościowego w biologii komórki autorstwa Jennifer C. Waters, Torsten Wittman )” . Metody w biologii komórki . 123 : 531–546. doi : 10.1016/B978-0-12-420138-5.00028-8 . ISSN 0091-679X . PMID 24974046 .
  40. ^    Provenzano Paolo P; EliceiriKevin W; Campbell, Jay M.; Inman, David R.; Biały, John G; Keely, Patricia J (2006). „Reorganizacja kolagenu na styku guza zrębu ułatwia lokalną inwazję” . Medycyna BMC . 4 (38): 38. doi : 10.1186/1741-7015-4-38 . PMC 1781458 . PMID 17190588 .
  41. ^     Nadiarnykh, Oleg; LaComb, Ronald B.; Piwowar, Molly A; Campagnola, Paul J (2010). „Zmiany macierzy pozakomórkowej w raku jajnika badane za pomocą mikroskopii obrazowej generacji drugiej harmonicznej” . Rak BMC . 10 (1): 94. doi : 10.1186/1471-2407-10-94 . ISSN 1471-2407 . PMC 2841668 . PMID 20222963 .
  42. ^    Lin, Sung-Jan; Jee, Shiou-Hwa; Kuo, Chien-Jui; Wu, Ruei-Jr; Lin, Wei-Chou; Chen, Jau-Shiuh; Liao, Yi-Hua; Hsu, Chih-Jung; Tsai, Tsen-Fang; Chen, Yang-Fang; Dong, Chen-Yuan (2006). „Rozróżnianie raka podstawnokomórkowego od normalnego zrębu skóry przez ilościowe obrazowanie wielofotonowe” . Listy optyki . 31 (18): 2756-8. Bibcode : 2006OptL...31.2756L . doi : 10.1364/OL.31.002756 . ISSN 0146-9592 . PMID 16936882 .
  43. Bibliografia   _ Chen, Shee-Uan; Wu, Hai-Yin; Lee, Wen-Jeng; Liao, Yi-Hua; Słońce, Chi-Kuang (2009). „Wirtualna biopsja ludzkiej skóry in vivo przy użyciu nieinwazyjnej mikroskopii generowania wyższych harmonicznych” (PDF) . IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics . 16 (3): 478–492. doi : 10.1109/JSTQE.2009.2031987 . S2CID 21644641 .
  44. ^     Tokarz, Danielle; Cisek, Ryszard; Józef, Ariana; Golaraei, Ahmad; Mirsanaye, Kamdin; Krouglov, Siergiej; Asa, Sylwia L.; Wilson, Brian C.; Barzda, Virginijus (2019). „Charakterystyka tkanki raka trzustki za pomocą fluorescencji wzbudzenia wielofotonowego i mikroskopii harmonicznej wrażliwej na polaryzację” . Granice w onkologii . 9 : 272. doi : 10.3389/fonc.2019.00272 . ISSN 2234-943X . PMC 6478795 . PMID 31058080 .
  45. ^   König, Karsten (2018). Mikroskopia wielofotonowa i obrazowanie fluorescencyjne w czasie życia - zastosowania w biologii i medycynie . De Gruyter. ISBN 978-3-11-042998-5 .
  46. ^    Cicchi Riccardo (2014). „Nowa cyfrowa patologia: po prostu powiedz NLO” . Choroby przewodu pokarmowego i nauki . 59 (7): 1347–1348. doi : 10.1007/s10620-014-3165-8 . ISSN 0163-2116 . PMID 24817337 .
  47. ^    Cicchi, Riccardo; Vogler, Nadine; Kapsokalyvas, Dimitrios; Dietzek, Beniamin; Popp, Jürgen; Pavone, Francesco Saverio (2013). „Od struktury molekularnej do architektury tkanki: organizacja kolagenu badana za pomocą mikroskopii SHG” . Journal of Biofotonika . 6 (2): 129–142. doi : 10.1002/jbio.201200092 . ISSN 1864-063X . PMID 22791562 . open access
  48. ^     Mansfield, Jessica C.; Winlove, C. Peter; Moger, Julian; Matcher, Steve J. (2008). „Układ włókien kolagenowych w normalnej i chorej chrząstce badany za pomocą nieliniowej mikroskopii czułej na polaryzację”. Journal of Biomedical Optics . 13 (4): 044020. Bibcode : 2008JBO....13d4020M . doi : 10.1117/1.2950318 . hdl : 10036/4485 . ISSN 1083-3668 . PMID 19021348 . S2CID 25096045 . open access
  49. ^     Tak, Alvin T.; Hammer-Wilson, Marie J.; Van Sierp, David C.; Benton, Hilary P.; Zoumi, Aikaterini; Tromberg, Bruce J.; Peavy, George M. (2005). „Nieliniowa mikroskopia optyczna chrząstki stawowej” . Choroba zwyrodnieniowa stawów i chrząstka . 13 (4): 345–352. doi : 10.1016/j.joca.2004.12.007 . ISSN 1063-4584 . PMID 15780648 . S2CID 20052077 . open access
  50. Bibliografia    _ Heo, Su-Jin; Driscoll, Tristan P.; Delucca, John F.; McLeod, Claire M.; Smith, Lachlan J.; Duncan, Randall L.; Mauck, Robert L.; Elliott, Świt M. (2016). „Mikrostrukturalna heterogeniczność kieruje mikromechaniką i mechanobiologią w natywnej i inżynieryjnej chrząstce włóknistej” . Materiały natury . 15 (4): 477–484. Bibcode : 2016NatMa..15..477H . doi : 10.1038/nmat4520 . ISSN 1476-1122 . PMC 4805445 .   PMID 26726994 .
  51. ^ a b   Chen, WL; Lee, HS (2016). „Obrazowanie SHG do zastosowań w inżynierii tkankowej” . Obrazowanie generacji drugiej harmonicznej, wydanie 2 . CRC Taylor&Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9 .
  52. ^ ab Enejder   , A.; Brackmann, C. (2020). „Zastosowanie mikroskopii wielofotonowej w zastosowaniach inżynierii tkankowej” . Obrazowanie w inżynierii komórkowej i tkankowej, wydanie 1 . CRC Taylor&Francis. ISBN 9780367445867 .
  53. Bibliografia   _ Mannis, MJ; Holandia, EJ (2005). Rogówka, podstawy, diagnostyka i zarządzanie. 2. wydanie . Elsevier Mosby. ISBN 0323023150 .
  54. Bibliografia     _ Ávila, Francisco J.; Martínez-García, M. Carmen (2019). „Analiza ilościowa dystrybucji kolagenu rogówki po sieciowaniu in vivo za pomocą mikroskopii drugiej harmonicznej” . BioMed Research International . 2019 : 3860498. doi : 10.1155/2019/3860498 . ISSN 2314-6133 . PMC 6348900 . PMID 30756083 .
  55. Bibliografia    _ Shin-gyou-uchi, R.; Azumi, H.; Ohta, H.; Morita, Y.; Yamada, N.; Kimura, K.; Takahara, A.; Sonoda, K.-H. (2014). „Ilościowa analiza blaszek kolagenowych w normalnej i keratokonicznej rogówce ludzkiej za pomocą mikroskopii obrazowej generacji drugiej harmonicznej” . Okulistyka śledcza i nauki wizualne . 55 (12): 8377–8385. doi : 10.1167/iovs.14-15348 . ISSN 0146-0404 . PMID 25425311 .
  56. ^   Olivier, N.; Débarre, D.; Beaurepaire, E. (2016). „Mikroskopia THG komórek i tkanek: mechanizmy i zastosowania kontrastu”. Obrazowanie generacji drugiej harmonicznej, wydanie 2 . CRC Taylor&Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9 .
Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Second-harmonic_imaging_microscopy&oldid=1142340077 ”