由灯塔的启发的显微镜镜片使得更容易观察生物过程的分子级细节

时间：2021-10-25 19:52:08 来源：

薄且经济高效的镜头是印刷的3D，并且具有将显微镜下的活细胞放置，这将显着改善诊断。

定制的镜片可以轻松地将高科技显微镜直接连接到电池孵化器。

一种类似于小型化的灯塔镜片的光学装置可以更容易地对待培养皿，并观察生物过程的分子水平细节，包括癌细胞生长。由KAUST开发，新镜头也非常效益。

许多生物成像技术需要将荧光染料添加到特定的细胞靶标中。但是，已知被称为刺激的拉曼散射（SRS）显微镜的最近开发的方法可以通过使用激光脉冲来避免繁琐的标记步骤，以从生物样品中收集分子振动信号。SRS显微镜在实时速度下产生高分辨率的能力，促使研究人员在体内疾病诊断研究中也可以部署它们。

KAUST研究人员已经开发出一种超薄透镜，其适合用于生长用于生物成像的活细胞的阶段顶级培养箱。

然而，SRS显微镜的一个缺点是检测系统受到后台信号的影响，称为交叉相位调制，其由激光脉冲和样品之间的强烈相互作用产生。

“这种背景信号普遍存在，在微观样品（例如活细胞）的微观观察期间减少了对比度，”Carlo Libale从Kaust解释说。“它还使难以识别目标分子。”

为了避免交叉相位调制的影响，大多数SRS显微镜需要使用能够收集广角的庞大玻璃目标。然而，这些种类的镜片几乎不可能配合进入用于生长生物聚焦活细胞的阶段顶部培养箱。

在KAUST开发的3D印刷镜头使用灯塔光束灵感的光学特征来收集用于生物仿真的激光信号。

Andrea Bertoncini是Liberale集团的研究员，Spearhead Work，使用基于激光的三维（3D）印刷来创建超薄SRS镜头。从灯塔镜片的细长设计中取出他们的提示，Kaust团队印刷了微小的镜头和镜像特征，进入透明聚合物，只有一小部分毫米厚。

“这种类型的镜头设计是收集和重定向来自广角源的光的非常有效的方法，”Bertoncini说。“由于它如此薄，它很容易坐入孵化器的闭合室。”

校准试验证实，他们的新镜头可以拒绝交叉相位调制背景，研究人员对培养的培养的培养皿中的人癌细胞转动了视力。这些实验揭示了透镜可以通过类似于传统的SRS显微镜的分辨率来映像电池的内部组件，但是以更方便且更便宜的格式。

“我们通常用来收集SRS显微镜信号的目标成本几千美元，”Bertoncini说。“现在我们有一个具有类似效益的镜头，我们可以生产不到十分之一的价格。”

参考：“3D印刷的高Na CataDiTric薄膜，用于抑制刺激拉曼散射显微镜的XPM背景”“由Andrea Bertoncini，Sergey P. Laptenok，LucaGechi，Vijayakumar P. Rajamanickam和Carlo Libale，199020年，BioPhotonics.Doi ：
10.1002 / JBIO.202000219

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