© 2013 г. А. И. Рыбников, студент; В. В. Дуденкова, студент; М. С. Муравьева, студент; Ю. Н. Захаров, канд. физ. мат. наук
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород
E-mail: zhrv@rf.unn.ru
Разработана и собрана установка для получения голограмм живой клеточной культуры методами цифровой и аналоговой голографии. Схема демонстрирует преимущества обоих методов, имеет удобную настройку и контроль ее параметров для регистрации серии цифровых голограмм. Программная обработка полученных результатов позволяет получить информацию об интегральной оптической толщине изучаемых препаратов, визуализировать и измерять изменения в живых нейронных культурах. Проведено исследование и сопоставление изменений структуры и проявлений жизнедеятельности первичной культуры клеток мозга.
Ключевые слова: цифровая голография, голографическая интерферометрия, первичные клеточные культуры.
Коды OCIS: 090.1995, 090.2880
УДК 57.086.8
Поступила в редакцию 18.03.2013
ЛИТЕРАТУРА
1. Культура животных клеток. Методы. / Под ред. Фрешни Р.М.: Мир, 1989. 333 с.
2. Ведунова М.В., Коротченко С.А., Балашова А.Н., Исакова А.И., Хаспеков Л.Г., Казанцев В.Б., Мухина И.В. Влияние кратковременной глюкозной депривации на функционирование нейронной сети первичной культуры гиппокампа на мультиэлектродной матрице // Современные технологии в медицине. 2011. № 2. С. 7-13.
3. Франсон М. Фазово-контрастный и интерференционный микроскопы. М.: Гос. изд-во физ. мат. литературы, 1960. С.180.
4. Kim Т., Sridharan S., Kajdacsy-Balla A., Tangella К., Popescu G. Gradient field microscopy for label-free diagnosis of human biopsies //Appl. Opt. 2013. V. 52. № 1. P. A92-A96.
5. Andreev V.A., Indukaev K.V. Phase modulation microscope MIM-2.1 for measurements of surface microrelief. General principles of design and operation // Journal of Russian Laser Research. 2005. V. 26. P. 380-393.
6. Camacho L., Micol V., Zalevsky Z., Garcia J. Quantitative phase microscopy using defocusing by means of a spatial light modulator // Opt. Exp. 2010. V. 18. № 7. P. 6755-6766.
7. Popescu G., Ikeda Т., Dasari R.R., Feld M.S. Diffraction phase microscopy for quantifying cell structure and dynamics // Opt. Lett. 2006. V. 31. № 6. P. 775-777.
8. Lobyntseva V.V., Zakharov Yu. N. Phase visualization in the study of cellular structures by confocal microscopy // Physics of Wave Phenomena. 2011. V. 19. № 1. P. 10-12.
9. Константинов В.Б., Бабенко В.А., Малый А.Ф. Голографический интерференционный микроскоп для исследования микрообъектов // ЖТФ. 2007. Т. 77. № 12. С. 92-95.
10 . Kim М.К. Principles and techniques of digital holographic microscopy // SPIE Rewiews. 2010. V. 1. P. 018005-1 -018005-50.
11. Digital Holography and 3-D Imaging (Feature Issue) // Appl. Opt. 2013. V. 52. № 1. P. A1-A440.
12. Редкоречев В.И., Кулагин И.А., Гуревич B.C., Гусев M.E., Захаров Ю.Н. Цифровая пикосекундная трехцветная голографическая интерферометрия // Опт. и спектр. 2009. Т. 107. № 3. С. 433-437.
13. Гуревич B.C., Гапонов В.Е., Редкоречев В.И., Захаров Ю.Н. Измерение параметров поверхностных акустических волн в кристаллах голографическим методом // Известия ВУЗов. Материалы электронной техники. 2012. № 1. С. 26-32.
14. Rappaz В., Marquet P., Cuche Е., Emery Yv., Depeursinge Ch., Magistretti P.J. Measurement of the integral refractive index and dynamic cell morphometry of living cells with digital holographic microscopy // Opt. Exp. 2005. V. 13. № 23. P. 9361-9373.
15. Rappaz В., Depeursinge Ch., Marquet P. Digital holographic microscopy (DHM) for mesuring biophysical parameters of living cells // Biomedical Optical Phase Microscopy and Nanoscopy / Ed. by Shaked N.T., Zalevsky Z., Sattewhite L.L. AP: Elsevier, 2013. Chapter 5. P. 71-95.
16. Кольер P., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. М.: Мир, 1973. 688 с.
17. Alexeenko I., Gusev М., Gurevich V. Separate recording of rationally related vibration frequencies using digital stroboscopic holographic interferometry // Appl. Opt. 2009. V. 48. № 18. P. 3475-3480.
18. Nadeborn W., Andra P., Osten W. A robust procedure for absolute phase measurement // Opt. Lasers Eng. 1996. V.24. P.245-260.
19. Марпл.-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 1990. С. 53-57.
20. Захаров Ю.Н., Митрошина Е.В., Ведунова М.В., Коротченко С.А., Калинцева Я.И., Потанина А.В., Мухина И.В. Флуоресцентный анализ паттернов метаболической активности нейрон-глиальной сети // Оптический журнал. 2012. Т. 79. № 6. С. 47-51.
21. Захаров Ю.Н., Менсов С.Л. Применение сканирующих интерферометров Фабри-Перо в задачах регистрации быстропротекающих процессов // ЖТФ. 1982. Т. 52. № 5. С. 992-995.
22. Захаров Ю.Л., Сорокин Ю.М., Сучкин Ф.Г. Мультиплексные киноголограммы эволюции оптического разряда // Применение методов голографии в науке и технике. Л.: ФТИ им. Иоффе, 1987. С. 78-82.
23. Захаров Ю.Л., Сорокин Ю.М. Миллисекундная киноголография коллективного оптического разряда // Оптика атмосферы. 1989. Т. 2. № 2. С. 180-187.
24. Митрошина Е.В., Ведунова М.В., Миронов А.А., Сахарнова Т.А., Пимашкин А.С, Бобров М.Ю., Хаспеков Л.Г., Мухина И.В. Нейропротекторное действие каннабиноида N-арахидоноилдофамина при моделировании острой гипобарической гипоксии мозга // Нейрологический вестник. 2012. Т. 44. № 1. С. 14-20.
Полный текст
