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Usos de la proyección de imagen confocal

Por la guirnalda BEng de Angela

La microscopia de Epifluorescent es capaz de generar imágenes de ciertas muestras fluorescentes; sin embargo, la muestra aparecerá indistinta si la muestra alcanza un espesor mayor que micrómetros. Esto es porque algunas partes de la mentira de la muestra fuera del avión focal. Una nueva aproximación de la proyección de imagen fue requerida para vencer este reto.

La aproximación confocal fue impulsada por el deseo de Marvin Minsky a las redes neuronales de la imagen en las preparaciones sin manchas de cerebros vivos, y lo miran extensamente como el inventor del microscopio confocal en 1955. El principio original todavía se utiliza en el microscopio confocal moderno.

Esta forma de la proyección de imagen se presta a muchas áreas de las ciencias de la vida debido a su capacidad de obtener las imágenes de alta resolución y la naturaleza de la exploración del proceso de la proyección de imagen.

Proyección de imagen viva de la célula

Al considerar la proyección de imagen de células vivas, la iluminación de las células debe ser una consideración. Cuando las células fluorescentes son emocionadas, puede llevar a photobleaching, dando por resultado daño de célula. La naturaleza inherente de la proyección de imagen confocal disminuye este riesgo, pues solamente el punto que es reflejado está iluminado, que disminuye exceso de la exposición a las células del fondo.

Este método de excitar la muestra lleva a una limitación del daño de célula. Cuando está partnered con un más de alta resolución, que se causa con la eliminación del resplandor del foco, la proyección de imagen confocal es excepcional en la captura de los detalles de células vivas.

La técnica se ha encontrado para poder proveer de las imágenes en tiempo real del aro, en el aumento 630x, arriba una suficiente resolución de determinar al detalle anatómico en un nivel celular.

La proyección de imagen confocal también se ha mostrado para describir procesos fisiológicos in vivo en la córnea, el riñón y el hígado. También se ha mostrado para poder ilustrar la cura de heridas en cuatro dimensiones (x, y, z, t) en un nivel celular. Esto sugiere que este método pueda ofrecer un paradigma nuevo para la proyección de imagen en biología experimental.

Con el uso de un agente fluorescente, fluoresceína, ha sido posible determinar directamente áreas del daño córneo. El uso de la proyección de imagen confocal ha mostrado la capacidad de evaluar estas áreas heridas in vivo.

Este método ha permitido que los estudios determinen la irritación de drogas y de excipientes al aro. Los resultados de este estudio alinearon los tensioactivadores y podían mostrar que los tensioactivadores catiónicos eran los más irritantes y non-ionics el lo menos.

El científico que investigaban el número de nucleosomes en las células vivas podía combinar proyección de imagen confocal con espectroscopia de la correlación de la fluorescencia. Esta combinación de métodos permitió que correlacionaran las imágenes resultantes de la proyección de imagen confocal en mapas nucleosome calibrados de la densidad.

Esto fue hecha con la calibración de la imagen de alta resolución de la proyección de imagen confocal con el rendimiento de la fluorescencia del único marcador fluorescente según lo derivado de la espectroscopia de la correlación de la fluorescencia.

Live Cell Confocal Imaging

Usos en odontología

los cementos Resina-modificados del cristal-ionómero se utilizan en odontología, no obstante el interfaz del diente con estos materiales es mal entendido. El interfaz fue investigado, con la atención especial en el interfaz con el esmalte dental, con una serie de los cementos.

Las muestras del diente/del interfaz material fueron examinadas usando microscopia confocal. Las muestras mostraron que en algunas de las muestras, había una “capa de la amortiguación” cuál fue determinado para relacionarse con el fundente del agua entre el cemento maduro y la pulpa en el diente.

La proyección de imagen confocal fue utilizada para estudiar los efectos de antimicrobianos sobre placa dental. Era posible cuantificar la vitalidad de la placa, como porcentaje, con el análisis de las imágenes de las tres capas de la placa, el exterior, central e interno.

Fue encontrado que el tratamiento del chlorhexidine era importante en las muestras de seis horas y solamente en la capa exterior de las cuarenta y ocho muestras de la hora. Fue mostrado que esta aproximación era posible cuantificar y visualizar los efectos del tratamiento sobre el biofilm.

La proyección de imagen confocal se puede aplicar a muchas áreas de la investigación dental, incluyendo la propagación de hendidura de la proyección de imagen en biomateriales dentales, acciones recíprocas dentales de alta velocidad del corte y la colocación de los materiales dentales.

Caracterización de sistemas farmacéuticos

La microscopia de exploración confocal del laser se ha utilizado en la caracterización de muchos sistemas farmacéuticos, incluyendo las tablillas, las capas de la película y los sistemas coloidales. También se ha utilizado para estudiar la acción recíproca de las barreras biológicas de la piel, el aro y el epithelia intestinal, y la eficacia de las formas de dosificación en la entrega de las drogas a través de estas barreras.

La tosquedad superficial de tablillas se ha investigado con el uso de la proyección de imagen confocal - ésta fue encontrada para ser una herramienta efectiva cuando vino a los defectos superficiales de investigación en las tablillas película-revestidas y el interfaz del película-núcleo. La comparación de la proyección de imagen confocal a la perfilometría del laser y al análisis óptico de la tosquedad podía validar estos resultados.

La proyección de imagen confocal se ha utilizado para investigar la estructura y la tiempo-evolución de los geles transitorios, que se forman en las mezclas de coloide-polímeros. Ha mostrado que puede haber diferencias grandes dentro de una estructura local en un único sistema.

El uso de la proyección de imagen confocal en este contexto perfecciona grandemente sobre cualquier tentativa usando la luz o la microscopia de fluorescencia convencional, que harían extremadamente difícil realizar un estudio de esta clase.

Los caminos transcellular vía los cuales diversos nanocapsules penetran la córnea fueron determinados con una serie de in vivo y ex vivo probando con proyección de imagen confocal. La proyección de imagen estos caminos podía mostrar la influencia de diversas capas de los nanocapsules, en el índice de penetración y el biodistribution.

La información recopilada de este estudio permitió la determinación de una estrategia potencial en relación a agentes terapéuticos específicos del sitio.

Fuentes:

  1. http://science.sciencemag.org/content/300/5616/82
  2. http://jcs.biologists.org/content/joces/94/2/175.full.pdf
  3. http://jdr.sagepub.com/content/77/9/1749.short
  4. http://jdr.sagepub.com/content/80/5/1436.short
  5. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sca.4950160302/pdf
  6. http://europepmc.org/abstract/MED/2407380
  7. http://europepmc.org/abstract/MED/8309657
  8. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022283603010775
  9. https://www.microscopyu.com/techniques/confocal/introductory-confocal-concepts
  10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2114888/pdf/jc105141.pdf
  11. http://www.bristol.ac.uk/synaptic/research/techniques/confocal.html
  12. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X07001871
  13. http://www.physics.emory.edu/faculty/weeks//lab/papers/ebbe05.pdf

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Last Updated: Feb 26, 2019

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