Zobrazovací mikroskopie druhé harmonické - Second-harmonic imaging microscopy
Zobrazovací mikroskopie druhé harmonické (PODLOŽKA) je založen na a nelineární optický efekt známý jako generace druhé harmonické (SHG). SHIM byl stanoven jako životaschopný mikroskop zobrazovací kontrastní mechanismus pro vizualizaci buňka a tkáň struktura a funkce.[1] Mikroskop druhé harmonické získává kontrasty z variací schopnosti vzorku generovat světlo druhé harmonické z dopadajícího světla, zatímco konvenční optický mikroskop získává kontrast detekcí variací v optická hustota, délka cesty nebo index lomu vzorku. SHG vyžaduje intenzivní laser světlo procházející materiálem s a noncentrosymmetric molekulární struktura. Světlo druhé harmonické vycházející z materiálu SHG je přesně polovina vlnové délky (frekvence zdvojnásobená) světla vstupujícího do materiálu. Zatímco fluorescence excitovaná dvěma fotony (TPEF) je také dvoufotonový proces, TPEF ztrácí část energie během relaxace excitovaného stavu, zatímco SHG je energeticky úsporná. Anorganický krystal se obvykle používá k výrobě světla SHG, jako je lithium niobát (LiNbO3), titanyl fosfát draselný (KTP = KTiOPO4), a triboritan lithný (LBO = LiB3Ó5). Ačkoli SHG vyžaduje, aby materiál měl specifickou molekulární orientaci, aby se dopadající světlo mohlo zdvojnásobit, některé biologické materiály mohou být vysoce polarizovatelné a mohou se skládat do poměrně uspořádaných velkých necentrosymmetrických struktur. Biologické materiály, jako je kolagen, mikrotubuly a svaly myosin[2] může produkovat signály SHG. Vzor SHG je určen hlavně podmínkou fázového shody. Společné nastavení pro zobrazovací systém SHG bude mít laserový skenovací mikroskop s titanový safír režim uzamčen laser jako zdroj buzení. Signál SHG se šíří směrem dopředu. Některé experimenty však ukázaly, že objekty se pohybují řádově asi v desátině vlnová délka signálu SHG bude produkovat téměř stejné signály vpřed a vzad.

Výhody
SHIM nabízí několik výhod pro zobrazování živých buněk a tkání. SHG nezahrnuje buzení molekul jako jiné techniky, jako např fluorescenční mikroskopie proto by molekuly neměly trpět účinky fototoxicita nebo fotobělení. Vzhledem k tomu, že mnoho biologických struktur produkuje silné signály SHG, značení molekul pomocí exogenní sondy nejsou nutné, což může také změnit způsob fungování biologického systému. Používáním blízko infračerveného vlnových délek dopadajícího světla, SHIM má schopnost konstrukce trojrozměrný obrázky vzorků hlouběji do tlustých tkání.
Rozdíl a komplementarita s dvoufotonovou fluorescencí (2PEF)
Dva fotony fluorescence (2PEF ) je velmi odlišný proces od SHG: zahrnuje excitaci elektronů na vyšší energetické úrovně a následnou de-excitaci fotonovou emisí (na rozdíl od SHG, i když se jedná také o 2-fotonový proces). Tím pádem, 2PEF je non koherentní proces, prostorově (emitovaný izotropně) a dočasně (široké spektrum závislé na vzorku). Také to není specifické pro určitou strukturu, na rozdíl od SHG.[3]
Může být proto spojen s SHG při zobrazování více fotonů, aby se odhalily některé molekuly, které produkují autofluorescence, jako elastin v tkáních (zatímco SHG odhaluje kolagen nebo myosin například).[3]
Dějiny
Předtím, než byl SHG použit pro zobrazování, provedli první demonstraci SHG v roce 1961 P. A. Franken, G. Weinreich, C. W. Peters a A. E. Hill na University of Michigan, Ann Arbor pomocí vzorku křemene.[4] V roce 1968 objevil Bloembergen SHG z rozhraní [5] a od té doby se používá jako nástroj pro charakterizaci povrchů a zkoumání dynamiky rozhraní. V roce 1971 hlásili Fine a Hansen první pozorování SHG ze vzorků biologické tkáně.[6] V roce 1974 Hellwarth a Christensen poprvé ohlásili integraci SHG a mikroskopie zobrazením SHG signálů z polykrystalického ZnSe.[7] V roce 1977 Colin Sheppard zobrazil různé krystaly SHG pomocí skenovacího optického mikroskopu. První biologické zobrazovací experimenty provedli Freund a Deutsch v roce 1986 ke studiu orientace kolagen vlákna v krysa ocas šlacha.[8] V roce 1993 Lewis zkoumal druhou harmonickou odezvu styrylu barviva v elektrická pole. Ukázal také práci na zobrazování živých buněk. V roce 2006 Goro Mizutani skupina vyvinula neskenující mikroskop SHG, který významně zkracuje čas potřebný k pozorování velkých vzorků, i když byl v roce 1996 publikován dvoufotonový širokoúhlý miskoskop [9] a mohly být použity k detekci SHG. K pozorování rostlin byl použit nestanovující mikroskop SHG škrob,[10][11] megamolekula,[12] pavoučí hedvábí[13][14] a tak dále. V roce 2010 byla SHG rozšířena na celé zvíře in vivo zobrazování.[15][16] V roce 2019 se aplikace SHG rozšířily, když se aplikovaly na použití selektivního zobrazování agrochemikálií přímo na povrchy listů, aby poskytly způsob hodnocení účinnosti pesticidů.[17]
Kvantitativní měření
Orientační anizotropie
SHG polarizace anizotropie lze použít k určení orientace a stupně organizace proteinů v tkáních, protože signály SHG mají dobře definované polarizace. Použitím anizotropní rovnice:[18]
a získávání intenzit polarizací v paralelním a kolmém směru. Výška hodnota označuje anizotropní orientaci, zatímco nízká hodnota označuje izotropní strukturu. Při práci Campagnoly a Loewa[18] bylo zjištěno, že kolagenová vlákna vytvářela dobře uspořádané struktury s an hodnota.
Dopředu nad dozadu SHG
SHG být koherentní proces (prostorově a dočasně ), uchovává informace o směru buzení a není emitováno izotropně. Je emitován hlavně směrem dopředu (stejný jako buzení), ale může být také emitován směrem dozadu v závislosti na podmínka fázové shody. Délka koherence, za kterou se konverze signálu zmenšuje, je ve skutečnosti:
s vpřed, ale dozadu takový >> . Proto se silnější struktury objeví přednostně vpřed a tenčí zpětně: protože konverze SHG závisí při první aproximaci na čtverci počtu nelineárních převodníků, signál bude vyšší, pokud bude emitován silnými strukturami, tedy signál vpřed směr bude vyšší než dozadu. Tkáň však může rozptýlit generované světlo a část SHG dopředu se může zpětně odrážet ve směru dozadu.[19] Poté lze vypočítat poměr dopředu-dozadu F / B,[19] a je metrikou globální velikosti a uspořádání převaděčů SHG (obvykle kolagenových fibril). Lze také ukázat, že čím vyšší je úhel roviny scaterrer, tím vyšší je jeho poměr F / B (viz obr. 2.14 [20]).
Polarizace vyřešena SHG
Výhody polarimetrie byly spojeny s SHG v roce 2002 Stollerem a kol.[21] Polarimetrie může měřit orientaci a pořadí na molekulární úrovni a ve spojení s SHG to může dělat se specifičností k určitým strukturám, jako je kolagen: mikroskopie SHG s rozlišením polarizace (p-SHG) je tedy expanzí mikroskopie SHG.[22]p-SHG definuje další parametr anizotropie jako:[23]
což je, jako r, míra hlavní orientace a poruchy zobrazované struktury. Protože se často provádí v dlouhých válcových vláknech (jako je kolagen), je tato anizotropie často stejná ,[24] kde je tenzor nelineární susceptibility a X směr vlákna (nebo hlavní směr struktury), Y kolmý na X a Z šíření excitačního světla. Orientace ϕ z vláken v rovině XY obrazu lze také extrahovat z p-SHG pomocí FFT analýza a vložte mapu.[24][25]
Kvantifikace fibrózy
Kolagen (konkrétní případ, ale široce studovaný v mikroskopii SHG), může existovat v různých formách: 28 různých typů, z nichž 5 je fibrilárních. Jedním z úkolů je určit a kvantifikovat množství fibrilárního kolagenu v tkáni, aby bylo možné vidět jeho vývoj a vztah s jinými nekolagenními materiály.[26]
Za tímto účelem musí být obraz mikroskopie SHG korigován, aby se odstranilo malé množství zbytkové fluorescence nebo šumu, které existují při vlnové délce SHG. Poté, a maska lze použít ke kvantifikaci kolagenu uvnitř obrazu.[26] Mezi jinými kvantizačními technikami je to pravděpodobně ten s nejvyšší specificitou, reprodukovatelností a použitelností, přestože je poměrně složitý.[26]
Ostatní
Rovněž bylo použito k prokázání toho, že zpětné šíření akčních potenciálů napadá dendritické trny bez útlumu napětí a vytváří pevný základ pro budoucí práci na Dlouhodobé potenciace. Jeho použití zde spočívalo v tom, že poskytoval způsob, jak přesně měřit napětí v drobných dendritických trnech s přesností nedosažitelnou pomocí standardní dvoufotonové mikroskopie.[27] Mezitím může SHG efektivně převádět blízké infračervené světlo na viditelné světlo a umožnit tak fotodynamickou terapii naváděnou zobrazováním, čímž překonává omezení hloubky průniku.[28]
Materiály, které lze zobrazit

Mikroskopii SHG a její expanze lze použít ke studiu různých tkání: některé příklady obrázků jsou uvedeny na obrázku níže: hlavní aplikací zůstává kolagen uvnitř extraccelulární matrice. Lze jej najít v šlachách, kůži, kostech, rohovce, aortě, fascii, chrupavce, menisku, meziobratlových ploténích ...
Myosin lze také zobrazovat v kosterním nebo srdečním svalu.
Typ | Materiál | Nalezen v | Signál SHG | Specifičnost |
---|---|---|---|---|
Uhlohydrát | Celulóza | Dřevo, zelená rostlina, řasy. | Docela slabý v normální celulóze,[17] ale podstatné v krystalické nebo nanokrystalické celulóza. | - |
Škrob | Základní potraviny, zelená rostlina | Docela intenzivní signál [29] | chirality je na mikro a makro úrovni a SHG se liší pod pravou nebo levou rukou kruhová polarizace | |
Megamolekulární polysacharid posvátný | Cyanobactery | Z kostkované bavlněné kostky, vláken a litých filmů | signál z filmů je slabší [12] | |
Protein | Fibroin a sericin | Pavoučí hedvábí | Docela slabý | [13] |
Kolagen [8] | šlacha, kůže, kost, rohovka, aorta, fascia, chrupavka, meniskus, meziobratlové ploténky ; pojivové tkáně | Docela silný, záleží na typu kolagenu (tvoří fibrily, vlákna?) | nelineární náchylnost tenzorové komponenty jsou , , , s ~ a / ~ 1,4 ve většině případů | |
Myosin | Kosterní nebo srdeční sval [2] | Docela silný | nelineární náchylnost tenzorové komponenty jsou , , s ~ ale / ~ 0,6 <1 na rozdíl od kolagenu | |
Tubulin | Mikrotubuly v mitóza nebo redukční dělení buněk,[30] nebo v dendrity [31] | Docela slabý | Mikrotubuly musí být zarovnány, aby se účinně generovaly | |
Minerály | Piezoelektrický krystaly | Také se nazývá nelineární krystaly | Silný, pokud fázově uzavřeno | Odlišný typy fázové shody, kritické nekritické |
Spojení s THG mikroskopií
Třetí harmonická generace Mikroskopie (THG) může být doplňkem mikroskopie SHG, protože je citlivá na příčná rozhraní a na nelineární susceptibilitu 3. řádu [32] · [33]
Aplikace
Progrese rakoviny, charakterizace nádoru
The mamografické hustota koreluje s kolagen hustotu, tedy SHG lze použít k identifikaci rakovina prsu.[34] SHG je obvykle spojen s jinými nelineárními technikami, jako je Koherentní anti-Stokesův Ramanův rozptyl nebo Dvoufotonová excitační mikroskopie, jako součást rutiny zvané multiphotonová mikroskopie (nebo tomografie), která poskytuje neinvazivní a rychlý in vivo histologie z biopsie to může být rakovinné.[35]
Rakovina prsu
Porovnání dopředu a dozadu snímků SHG poskytuje pohled na mikrostrukturu kolagenu, který sám souvisí se stupněm a stádiem nádor a jeho vývoj v prsa.[36] Porovnání SHG a 2PEF může také ukázat změnu kolagen orientace v nádory.[37]I když SHG mikroskopie hodně přispěla k výzkumu rakoviny prsu, dosud není zavedena jako spolehlivá technika nemocnice, nebo pro diagnostiku tohoto patologie obecně.[36]
Rakovina vaječníků
Zdravé vaječníky mají v SHG uniformu epiteliální vrstva a dobře organizovaný kolagen v jejich stroma zatímco abnormální vykazují epitel s velkými buňkami a změněnou strukturou kolagenu.[36] Poměr r je také používán [38] ukázat, že zarovnání fibril je u rakovinných o něco vyšší než u normálních tkání.
Rakovina kůže
SHG je opět kombinován do 2PEF se používá k výpočtu poměru:
kde shg (resp. tpef) je počet prahových pixelů v obraze SHG (resp. 2PEF),[39] vysoký MFSI znamená čistý obraz SHG (bez fluorescence). Nejvyšší MFSI se nachází v rakovinných tkáních,[36] který poskytuje režim kontrastu pro odlišení od normálních tkání.
SHG byl také kombinován do Třetí harmonická generace (THG) ukázat to dozadu THG je vyšší u nádorů.[40]
Rakovina slinivky
Změny v ultrastruktuře kolagenu v pankreatické rakovina může být zkoumána multimonovou fluorescencí a polarizací rozlišenou SHIM.[41]
Jiné druhy rakoviny
SHG mikroskopie byla hlášena pro studium plíce, tlustého střeva jícnu stroma a krční rakoviny.[36]
Detekce patologií
Změny v organizaci nebo polaritě kolagen fibrily mohou být příznaky patologie.[42][43]
Zejména anizotropie vyrovnání kolagen vlákna umožňující zdravou diskriminaci dermis proti patologickým jizvám v kůže.[44] Také patologie v chrupavka jako artróza lze sondovat SHG mikroskopií s rozlišením polarizace.[45][46] SHIM byl později rozšířen na fibro-chrupavku (meniskus ).[47]
Tkáňové inženýrství
Schopnost SHG zobrazení konkrétních molekul může pomocí mikroskopie odhalit strukturu určité tkáně po jednotlivých materiálech a v různých měřítcích (od makra po mikro). Například kolagen (typ I) je konkrétně zobrazen z extracelulární matrix (ECM) buněk, nebo když slouží jako lešení nebo spojovací materiál v tkáních.[48] SHG také odhaluje fibroin hedvábí, myosin v svaly a biosyntetizovány celulóza. Všechna tato zobrazovací schopnost může být použita k návrhu umělých tkání zaměřením na konkrétní body tkáně: SHG může skutečně kvantitativně měřit některé orientace, množství materiálu a uspořádání.[48] SHG ve spojení s jinými technikami více fotonů může také sloužit k monitorování vývoje vytvořených tkání, když je vzorek relativně tenký.[49] Samozřejmě je lze konečně použít jako kontrolu kvality vytvořených tkání.[49]
Struktura oka
Rohovka, na povrchu oko, je považován za vyrobený z překližkové struktury kolagen, vzhledem k vlastnostem samoorganizace dostatečně husté kolagen.[50] Přesto je v tomto ohledu stále diskutována kolagenní orientace v lamelách tkáň.[51] Keratokonus rohovku lze také zobrazit pomocí SHG, aby se odhalily morfologické změny kolagen.[52] Třetí harmonická generace K zobrazení obrazu se navíc používá mikroskopie (THG) rohovka, který je komplementární se signálem SHG, protože maxima THG a SHG v této tkáni jsou často na různých místech.[53]
Viz také
Zdroje
- Schmitt, Michael; Mayerhöfer, Thomas; Popp, Jürgen; Kleppe, Ingo; Weisshartannée, Klaus (2013). Příručka biofotoniky, kapitola 3 Interakce světlo-hmota. Wiley. doi:10.1002 / 9783527643981.bphot003. ISBN 9783527643981.
- Pavone, Francesco S .; Campagnola, Paul J. (2016). Second Harmonic Generation Imaging, 2. vydání. CRC Taylor & Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9.
- Campagnola, Paul J .; Clark, Heather A .; Mohler, William A .; Lewis, Aaron; Loew, Leslie M. (2001). "Druhá harmonická zobrazovací mikroskopie živých buněk" (PDF). Journal of Biomedical Optics. 6 (3): 277–286. Bibcode:2001 JBO ..... 6..277C. doi:10.1117/1.1383294. hdl:2047 / d20000323. PMID 11516317.
- Campagnola, Paul J .; Loew, Leslie M (2003). "Zobrazovací mikroskopie druhé harmonické pro vizualizaci biomolekulárních polí v buňkách, tkáních a organismech" (PDF). Přírodní biotechnologie. 21 (11): 1356–1360. doi:10.1038 / nbt894. PMID 14595363. S2CID 18701570. Archivovány od originál (PDF) dne 04.03.2016.
- Stoller, P .; Reiser, K.M .; Celliers, P.M .; Rubenchik, A.M. (2002). „Druhá harmonická generace modulovaná polarizací v kolagenu“. Biophys. J. 82 (6): 3330–3342. Bibcode:2002BpJ .... 82,3330S. doi:10.1016 / s0006-3495 (02) 75673-7. PMC 1302120. PMID 12023255.
- Han, M .; Giese, G .; Bille, J. F. (2005). "Zobrazování druhé harmonické generace kolagenových fibril v rohovce a skléře". Opt. Vyjádřit. 13 (15): 5791–5797. Bibcode:2005Oexpr..13.5791H. doi:10.1364 / opex.13.005791. PMID 19498583.
- König, Karsten (2018). Multiphotonová mikroskopie a fluorescenční celoživotní zobrazování - aplikace v biologii a medicíně. De Gruyter. ISBN 978-3-11-042998-5.
- Keikhosravi, Adib; Bredfeldt, Jeremy S .; Sagar, Abdul Kader; Eliceiri, Kevin W. (2014). „Zobrazování rakoviny druhé harmonické generace (z„ Kvantitativního zobrazování v buněčné biologii od Jennifer C. Watersové, Torstena Wittmana “)“. Metody v buněčné biologii. 123: 531–546. doi:10.1016 / B978-0-12-420138-5.00028-8. ISSN 0091-679X. PMID 24974046.
- Hanry Yu; Nur Aida Abdul Rahim (2013). Zobrazování v buněčném a tkáňovém inženýrství, 1. vydání. CRC Taylor & Francis. ISBN 9780367445867.
- Cicchi, Riccardo; Vogler, Nadine; Kapsokalyvas, Dimitrios; Dietzek, Benjamin; Popp, Jürgen; Pavone, Francesco Saverio (2013). "Od molekulární struktury k tkáňové architektuře: organizace kolagenu zkoumaná mikroskopií SHG". Journal of Biophotonics. 6 (2): 129–142. doi:10.1002 / jbio.201200092. PMID 22791562.
Reference
- ^ Juan Carlos Stockert, Alfonso Blázquez-Castro (2017). „Kapitola 19 Nelineární optika“. Fluorescenční mikroskopie v biologických vědách. Vydavatelé Bentham Science. 642–686. ISBN 978-1-68108-519-7. Citováno 24. prosince 2017.
- ^ A b Nucciotti, V .; Stringari, C .; Sacconi, L .; Vanzi, F .; Fusi, L .; Linari, M .; Piazzesi, G .; Lombardi, V .; Pavone, F. S. (2010). „Sondování strukturní konformace myosinu in vivo mikroskopií druhé harmonické generace“. Sborník Národní akademie věd. 107 (17): 7763–7768. Bibcode:2010PNAS..1077763N. doi:10.1073 / pnas.0914782107. ISSN 0027-8424. PMC 2867856. PMID 20385845.
- ^ A b Chen, Xiyi; Campagnola, P.J. (2016). „SHG mikroskopie a její srovnání s THG, CARS a vícefotonovým fluorescenčním zobrazováním“. Second Harmonic Generation Imaging, 2. vydání. CRC Taylor & Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9.
- ^ Franken, Peter; Weinreich, G; Peters, CW; Hill, AE (1961). „Generování optických harmonických“. Dopisy o fyzické kontrole. 7 (4): 118–119. Bibcode:1961PhRvL ... 7..118F. doi:10.1103 / PhysRevLett. 7.118.
- ^ Bloembergen, N .; Chang, R. K.; Jha, S. S .; Lee, C. H. (1968). "Optická generace druhé harmonické v odrazu od média s inverzní symetrií". Fyzický přehled. 174 (813): 813–822. Bibcode:1968PhRv..174..813B. doi:10.1103 / PhysRev.174.813.
- ^ Fajn, S .; Hansen, W. P. (1971). "Optická generace druhé harmonické v biologických systémech". Aplikovaná optika. 10 (10): 2350–2353. Bibcode:1971ApOpt..10.2350F. doi:10,1364 / AO.10.002350. PMID 20111328.
- ^ Hellwarth, Robert; Christensen, Paul (1974). "Nelineární optické mikroskopické vyšetření struktury v polykrystalickém ZnSe". Optická komunikace. 12 (3): 318–322. Bibcode:1974OptCo..12..318H. doi:10.1016/0030-4018(74)90024-8.
- ^ A b Freund, I .; Deutsch, M. (1986). "Sekundární harmonická mikroskopie biologické tkáně". Optická písmena. 11 (2): 94–96. Bibcode:1986OptL ... 11 ... 94F. doi:10.1364 / OL.11.000094. PMID 19730544.
- ^ Brakenhoff, G.J .; Sonoda, Y .; Squier, J .; Norris, T .; Bliton, A.C .; Wade, M.H .; Athey, B. (1996). "Konfokální mikroskopie se dvěma fotony v reálném čase využívající afemtosekundový zesílený Tisapphire systém". Journal of Microscopy. 181 (3): 253–259. doi:10.1046 / j.1365-2818.1996.97379.x. hdl:2027.42/71623. PMID 8642584. S2CID 12174100.
- ^ Mizutani, G .; Sonoda, Y .; Sano, H .; Sakamoto, M .; Takahashi, T .; Ushioda, S. (2000). "Detekce škrobových granulí v živé rostlině optickou druhou harmonickou mikroskopií". Journal of Luminescence. 87: 824–826. Bibcode:2000JLum ... 87..824M. doi:10.1016 / S0022-2313 (99) 00428-7.
- ^ Zhao, Yue; Takahashi, Shogo; Li, Yanrong; Hien, K. T. T .; Matsubara, Akira; Mizutani, Goro; Nakamura, Yasunori (2018). „Neurčená rýžová zrna pozorovaná mikroskopií druhé harmonické generace pomocí Femtosekundového laseru“. J. Phys. Chem. B. 122 (32): 7855–7861. arXiv:1808.05449. doi:10,7566 / JPSJ.86.124401. PMID 30040415. S2CID 51687400.
- ^ A b Zhao, Yue; Hien, Khuat Thi Thu; Mizutani, Goro; Rutt, Harvey N .; Amornwachirabodee, Kittima; Okajima, Maiko; Kaneko, Tatsuo (2017). "Optické obrazy druhé harmonické posvátných megamolekulárních agregátů". Journal of the Optical Society of America A. 34 (2): 146–152. arXiv:1702.07165. Bibcode:2017JOSAA..34..146Z. doi:10.1364 / JOSAA.34.000146. PMID 28157840. S2CID 4533122.
- ^ A b Zhao, Yue; Hien, Khuat Thi Thu; Mizutani, Goro; Rutt, Harvey N. (červen 2017). "Nelineární optická mikroskopie druhého řádu pavoučího hedvábí". Aplikovaná fyzika B. 123 (6): 188. arXiv:1706.03186. Bibcode:2017ApPhB.123..188Z. doi:10.1007 / s00340-017-6766-z. S2CID 51684427.
- ^ Zhao, Yue; Li, Yanrong; Hien, K. T. T .; Mizutani, Goro; Rutt, Harvey N. (2019). "Pozorování pavoučího hedvábí pomocí femtosekundové pulzní laserové mikroskopie druhé harmonické generace". Surfovat. Rozhraní Anal. 51 (1): 50–56. arXiv:1812.10390. doi:10,1002 / sia.6545. S2CID 104921418.
- ^ Cohen, B. E. (2010). "Biologické zobrazování: Za fluorescencí". Příroda. 467 (7314): 407–8. Bibcode:2010Natur.467..407C. doi:10.1038 / 467407a. PMID 20864989. S2CID 205058963.
- ^ Pantazis, P .; Maloney, J .; Wu, D .; Fraser, S. (2010). „Nano sondy generující druhé harmonické (SHG) pro zobrazování in vivo“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 107 (33): 14535–14540. Bibcode:2010PNAS..10714535P. doi:10.1073 / pnas.1004748107. PMC 2930484. PMID 20668245.
- ^ A b Grubbs, Benjamin; Etter, Nicholas; Slaughter, Wesley; Pittsford, Alexander; Smith, Connor; Schmitt, Paul (srpen 2019). „Mikroskop druhé generace harmonických generací s nízkými náklady na paprskové skenování s aplikací pro agrochemický vývoj a testování“. Analytická chemie. 91 (18): 11723–11730. doi:10.1021 / acs.analchem.9b02304. PMID 31424922.
- ^ A b Campagnola, Paul J; Loew, Leslie M (2003). "Zobrazovací mikroskopie druhé harmonické pro vizualizaci biomolekulárních polí v buňkách, tkáních a organismech". Přírodní biotechnologie. 21 (11): 1356–1360. doi:10.1038 / nbt894. ISSN 1087-0156. PMID 14595363. S2CID 18701570.
- ^ A b Chen, Xiyi; Nadiarynkh, Oleg; Plotnikov, Sergey; Campagnola, Paul J (2012). "Mikroskopie druhé harmonické generace pro kvantitativní analýzu struktury kolagenové fibrilace". Přírodní protokoly. 7 (4): 654–669. doi:10.1038 / nprot.2012.009. ISSN 1754-2189. PMC 4337962. PMID 22402635.
- ^ Cicchi, Riccardo; Sacconi, Leonardo; Vanzi, Francesco; Pavone, Francesco S. (2016). „Jak postavit zařízení SHG“ ve druhém vydání harmonické generace, 2. vydání. CRC Taylor & Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9.
- ^ Stoller, P .; Reiser, K .; Celliers, P .; Rubenchik, A. (2002). „Druhá harmonická generace modulovaná polarizací v kolagenu“. Biophys. J. 82 (6): 3330–3342. Bibcode:2002BpJ .... 82,3330S. doi:10.1016 / S0006-3495 (02) 75673-7. PMC 1302120. PMID 12023255.
- ^ Duboisset, Julien; Aït-Belkacem, Dora; Roche, Muriel; Rigneault, Hervé; Brasselet, Sophie (2012). "Generický model distribuce orientace molekul sondovaný generací druhé harmonické s rozlišením polarizací" (PDF). Fyzický přehled A. 85 (4): 043829. Bibcode:2012PhRvA..85d3829D. doi:10.1103 / PhysRevA.85.043829. ISSN 1050-2947.
- ^ Teulon, Claire; Gusachenko, Ivan; Latour, Gaël; Schanne-Klein, Marie-Claire (2015). „Teoretické, numerické a experimentální studium geometrických parametrů, které ovlivňují měření anizotropie v mikroskopii SHG s polarizací“ (PDF). Optika Express. 23 (7): 9313–28. Bibcode:2015Oexpr..23.9313T. doi:10.1364 / OE.23.009313. ISSN 1094-4087. PMID 25968762.
- ^ A b Gusachenko, Ivan; Tran, Viet; Houssen, Yannick Goulam; Allain, Jean-Marc; Schanne-Klein, Marie-Claire (2012). „Druhá harmonická generace s rozlišením polarizace v šlachu při mechanickém protažení“. Biofyzikální deník. 102 (9): 2220–2229. Bibcode:2012BpJ ... 102,2220G. doi:10.1016 / j.bpj.2012.03.068. ISSN 0006-3495. PMC 3341536. PMID 22824287.
- ^ Mazumder, Nirmal; Deka, Gitanjal; Wu, Wei-Wen; Gogoi, Ankur; Zhuo, Guan-Yu; Kao, Fu-Jen (2017). "Polarizace vyřešila druhou harmonickou mikroskopii". Metody. 128: 105–118. doi:10.1016 / j.ymeth.2017.06.012. ISSN 1046-2023. PMID 28624539.
- ^ A b C Marie-Claire Schanne-Klein (2016). „SHG Imaging of Collagen and Application to Fibrosis Quantization“ v Second Harmonic Generation Imaging, 2. vydání. CRC Taylor & Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9.
- ^ Nuriya, Mutsuo; Jiang, Jiang; Nemet, Boaz; Eisenthal, Kenneth B .; Yuste, Rafael (2006). „Zobrazovací potenciál membrány v dendritických trnech“. PNAS. 103 (3): 786–790. Bibcode:2006PNAS..103..786N. doi:10.1073 / pnas.0510092103. PMC 1334676. PMID 16407122.
- ^ Gu, Bobo; Pliss, Artem; Kuzmin, Andrey N. (2016). „Generování druhé harmonické in situ rakovinovými buňkami zaměřené na nanokrystaly ZnO za účelem provedení fotodynamického působení v subcelulárním prostoru“. Biomateriály. 104: 78–86. doi:10.1016 / j.biomaterials.2016.07.012. PMID 27442221.
- ^ Psilodimitrakopoulos, Sotiris; Amat-Roldan, Ivan; Loza-Alvarez, Pablo; Artigas, David (2010). "Odhad spirálového úhlu stoupání amylopektinu ve škrobu pomocí polarizační mikroskopie druhé harmonické generace". Journal of Optics. 12 (8): 084007. Bibcode:2010JOpt ... 12h4007P. doi:10.1088/2040-8978/12/8/084007. ISSN 2040-8978.
- ^ Pavone, Francesco S .; Campagnola, P.J. (2016). Second Harmonic Generation Imaging, 2. vydání. CRC Taylor & Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9.
- ^ Van Steenbergen, V .; Boesmans, W .; Li, Z .; de Coene, Y .; Vints, K .; Baatsen, P .; Dewachter, I .; Ameloot, M .; Clays, K .; Vanden Berghe, P. (2019). „Molekulární pochopení druhého harmonického zobrazování mikrotubulů bez označení“. Příroda komunikace. 10 (1): 3530. Bibcode:2019NatCo..10,3530V. doi:10.1038 / s41467-019-11463-8. ISSN 2041-1723. PMC 6684603. PMID 31387998.
- ^ Barad, Y .; Eisenberg, H .; Horowitz, M .; Silberberg, Y. (1997). "Nelineární rastrovací laserová mikroskopie třetí generací harmonických". Aplikovaná fyzikální písmena. 70 (8): 922–924. Bibcode:1997ApPhL..70..922B. doi:10.1063/1.118442. ISSN 0003-6951.
- ^ Olivier, N .; Luengo-Oroz, M. A .; Duloquin, L .; Faure, E .; Savy, T .; Veilleux, I .; Solinas, X .; Debarre, D .; Bourgine, P .; Santos, A .; Peyrieras, N .; Beaurepaire, E. (2010). „Rekonstrukce buněčné linie raných embryí rodu Zebrafish pomocí nelineární mikroskopie bez štítků“. Věda. 329 (5994): 967–971. Bibcode:2010Sci ... 329..967O. doi:10.1126 / science.1189428. ISSN 0036-8075. PMID 20724640. S2CID 6971291.
- ^ Alowami, Salem; Troup, Sandra; Al-Haddad, Sahar; Kirkpatrick, Iain; Watson, Peter H (2003). „Mamografická hustota souvisí s expresí stromatu a stromálních proteoglykanů“. Výzkum rakoviny prsu. 5 (5): R129-35. doi:10.1186 / bcr622. ISSN 1465-542X. PMC 314426. PMID 12927043.
- ^ König, Karsten (2018). "Multiphotonová tomografie (MPT)" kapitola 13 v multiphotonové mikroskopii a fluorescenčním celoživotním zobrazování - aplikace v biologii a medicíně. De Gruyter. ISBN 978-3-11-042998-5.
- ^ A b C d E Keikhosravi, Adib; Bredfeldt, Jeremy S .; Sagar, Abdul Kader; Eliceiri, Kevin W. (2014). „Zobrazování rakoviny druhé harmonické generace (z„ Kvantitativního zobrazování v buněčné biologii od Jennifer C. Watersové, Torstena Wittmana “)“. Metody v buněčné biologii. 123: 531–546. doi:10.1016 / B978-0-12-420138-5.00028-8. ISSN 0091-679X. PMID 24974046.
- ^ Provenzano, Paolo P; Eliceiri, Kevin W; Campbell, Jay M; Inman, David R; White, John G; Keely, Patricia J (2006). „Reorganizace kolagenu na rozhraní tumor-stromal usnadňuje lokální invazi“. BMC Medicine. 4 (38): 38. doi:10.1186/1741-7015-4-38. PMC 1781458. PMID 17190588.
- ^ Nadiarnykh, Oleg; LaComb, Ronald B; Brewer, Molly A; Campagnola, Paul J (2010). „Změny extracelulární matrice u rakoviny vaječníků studovány zobrazovací mikroskopií druhé harmonické generace“. Rakovina BMC. 10 (1): 94. doi:10.1186/1471-2407-10-94. ISSN 1471-2407. PMC 2841668. PMID 20222963.
- ^ 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). „Diskriminace bazocelulárního karcinomu od normálního dermálního stromatu kvantitativním multiphotonovým zobrazením“. Optická písmena. 31 (18): 2756–8. Bibcode:2006OptL ... 31.2756L. doi:10.1364 / OL.31.002756. ISSN 0146-9592. PMID 16936882.
- ^ Chen, Szu-Yu; Chen, Shee-Uan; Wu, Hai-Yin; Lee, Wen-Jeng; Liao, Yi-Hua; Sun, Chi-Kuang (2009). „Virtuální biopsie lidské kůže in vivo pomocí neinvazivní mikroskopie s vyšší harmonickou generací“. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 16 (3): 478–492. doi:10.1109 / JSTQE.2009.2031987. S2CID 21644641.
- ^ Tokarz, Danielle; Cisek, Richard; Joseph, Ariana; Golaraei, Ahmad; Mirsanaye, Kamdin; Krouglov, Serguei; Asa, Sylvia L .; Wilson, Brian C .; Barzda, Virginijus (2019). „Charakterizace tkáně rakoviny slinivky břišní pomocí vícefotonové excitační fluorescence a polarizace senzitivní harmonické generační mikroskopie“. Hranice v onkologii. 9: 272. doi:10.3389 / fonc.2019.00272. ISSN 2234-943X. PMC 6478795. PMID 31058080.
- ^ König, Karsten (2018). Multiphotonová mikroskopie a celoživotní zobrazování fluorescence - aplikace v biologii a medicíně. De Gruyter. ISBN 978-3-11-042998-5.
- ^ Cicchi, Riccardo (2014). „The New Digital Pathology: Just Say NLO“. Trávicí choroby a vědy. 59 (7): 1347–1348. doi:10.1007 / s10620-014-3165-8. ISSN 0163-2116. PMID 24817337.
- ^ Cicchi, Riccardo; Vogler, Nadine; Kapsokalyvas, Dimitrios; Dietzek, Benjamin; Popp, Jürgen; Pavone, Francesco Saverio (2013). "Od molekulární struktury k tkáňové architektuře: organizace kolagenu zkoumaná mikroskopií SHG". Journal of Biophotonics. 6 (2): 129–142. doi:10.1002 / jbio.201200092. ISSN 1864-063X. PMID 22791562.
- ^ Mansfield, Jessica C .; Winlove, C. Peter; Moger, Julian; Matcher, Steve J. (2008). „Uspořádání kolagenových vláken v normální a nemocné chrupavce studováno nelineární mikroskopií citlivou na polarizaci“. Journal of Biomedical Optics. 13 (4): 044020. Bibcode:2008JBO .... 13d4020M. doi:10.1117/1.2950318. hdl:10036/4485. ISSN 1083-3668. PMID 19021348.
- ^ Yeh, Alvin T .; Hammer-Wilson, Marie J .; Van Sickle, David C .; Benton, Hilary P .; Zoumi, Aikaterini; Tromberg, Bruce J .; Peavy, George M. (2005). "Nelineární optická mikroskopie kloubní chrupavky". Osteoartróza a chrupavka. 13 (4): 345–352. doi:10.1016 / j.joca.2004.12.007. ISSN 1063-4584. PMID 15780648.
- ^ Han, Woojin M .; Heo, Su-Jin; Driscoll, Tristan P .; Delucca, John F .; McLeod, Claire M .; Smith, Lachlan J .; Duncan, Randall L .; Mauck, Robert L .; Elliott, Dawn M. (2016). "Mikrostrukturální heterogenita řídí mikromechaniku a mechanobiologii v nativní a upravené fibrokartilage". Přírodní materiály. 15 (4): 477–484. Bibcode:2016NatMa..15..477H. doi:10.1038 / nmat4520. ISSN 1476-1122. PMC 4805445. PMID 26726994.
- ^ A b Chen, W.L .; Lee, H.S. (2016). "SHG Imaging for Tissue Engineering Applications". Second Harmonic Generation Imaging, 2. vydání. CRC Taylor & Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9.
- ^ A b Enejder, A .; Brackmann, C. (2020). „Použití multiphotonové mikroskopie pro aplikace tkáňového inženýrství“. Zobrazování v buněčném a tkáňovém inženýrství, 1. vydání. CRC Taylor & Francis. ISBN 9780367445867.
- ^ Krachmer, J.H .; Mannis, M.J .; Holland, E.J. (2005). Rohovka, základy, diagnostika a management. 2. vydání. Elsevier Mosby. ISBN 0323023150.
- ^ Bueno, Juan M .; Ávila, Francisco J .; Martínez-García, M. Carmen (2019). „Kvantitativní analýza distribuce kolagenu v rohovce po in vivo křížovém propojení s druhou harmonickou mikroskopií“. BioMed Research International. 2019: 3860498. doi:10.1155/2019/3860498. ISSN 2314-6133. PMC 6348900. PMID 30756083.
- ^ Morishige, N .; Shin-gyou-uchi, R .; Azumi, H .; Ohta, H .; Morita, Y .; Yamada, N .; Kimura, K .; Takahara, A .; Sonoda, K.-H. (2014). „Kvantitativní analýza kolagenových lamel v normální a keratokonické lidské rohovce zobrazovací mikroskopií druhé harmonické generace“. Investigativní oftalmologie a vizuální věda. 55 (12): 8377–8385. doi:10,1167 / iovs.14-15348. ISSN 0146-0404. PMID 25425311.
- ^ Olivier, N .; Débarre, D .; Beaurepaire, E. (2016). "THG Mikroskopie buněk a tkání: Kontrastní mechanismy a aplikace". Second Harmonic Generation Imaging, 2. vydání. CRC Taylor & Francis. ISBN 978-1-4398-4914-9.