en
Назад
УДК: 57.086.8
Применение цифровых внеосевых голограмм для исследования изменений состояния живых нейронных культур
Полный текст «Оптического журнала»
Полный текст на elibrary.ru
Публикация в Journal of Optical Technology
Рыбников А.И., Дуденкова В.В., Муравьева М.С., Захаров Ю.Н. Применение цифровых внеосевых голограмм для исследования изменений состояния живых нейронных культур // Оптический журнал. 2013. Т. 80. № 7. С. 66–73.
Rybnikov A.I., Dudenkova V.V., Muravieva M.S., Zakharov Yu.N. Using digital off-axis holograms to investigate changes of state of living neuronal cultures [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2013. V. 80. № 7. P. 66–73.
A. I. Rybnikov, V. V. Dudenkova, M. S. Murav’eva, and Yu. N. Zakharov, "Using digital off-axis holograms to investigate changes of state of living neuronal cultures," Journal of Optical Technology. 80(7), 457-462 (2013). https://doi.org/10.1364/JOT.80.000457
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.
цифровая голография, голографическая интерферометрия, первичные клеточные культуры
Благодарность:Авторы выражают благодарность за предоставленные биоматериалы, участие в эксперименте и обсуждении результатов научному сотруднику Е.В. Митрошиной и проф. И.В. Мухиной (Нижегородская государственная медицинская академия).
Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 8055.
Коды OCIS: 090.1995, 090.2880
Список источников: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. T. Kim, S. Sridharan, A. Kajdacsy-Balla, K. Tangella, and G. Popescu, “Gradient field microscopy for label-free diagnosis of human biopsies,” Appl. Opt. 52, No. 1, A92 (2013).
5. V. A. Andreev and K. V. Indukaev, “Phase-modulation microscope MIM-2.1 for measurements of surface microrelief. General principles of design and operation,” J. Russ. Laser Res. 26, 380 (2005).
6. L. Camacho, V. Mico, Z. Zalevsky, and J. García, “Quantitative phase microscopy using defocusing by means of a spatial light modulator,” Opt. Express 18, 6755 (2010).
7. G. Popescu, T. Ikeda, R. R. Dasari, and M. S. Feld, “Diffraction phase microscopy for quantifying cell structure and dynamics,” Opt. Lett. 31, 775 (2006).
8. V. V. Lobyntseva and Yu. N. Zakharov, “Phase visualization in the study of cellular structures by confocal microscopy,” Phys. Wave Phenom. 19, No. 1, 10 (2011).
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. M. K. Kim, “Principles and techniques of digital holographic microscopy,” SPIE Rev. 1, 018005 (2010).
11. M. K. Kim, Y. Hayasaki, P. Picart, and J. Rosen, eds., Feature issue on “Digital Holography and 3D Imaging,” Appl. Opt. 52, A1–A440 (2013).
12. Редкоречев В.И., Кулагин И.А., Гуревич В.С., Гусев М.Е., Захаров Ю.Н. Цифровая пикосекундная трехцветная голографическая интерферометрия // Опт. и спектр. 2009. Т. 107. № 3. С. 433-437.
13. Гуревич В.С., 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. B. Rappaz, P. Marquet, E. Cuche, Yv. Emery, Ch. Depeursinge, and P. J. Magistretti, “Measurement of the integral refractive index and dynamic cell morphometry of living cells with digital holographic microscopy,” Opt. Express 13, 9361 (2005).
15. B. Rappaz, Ch. Depeursinge, and P. Marquet, “Digital holographic microscopy (DHM) for measuring biophysical parameters of living cells,” in Biomedical Optical Phase Microscopy and Nanoscopy, N. T. Shaked, Z. Zalevsky, and L. L. Sattewhite, ed. (Elsevier, 2013), Chap. 5, pp. 71–95.
16. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. М.: Мир, 1973. 688 с.
17. I. Alexeenko, M. Gusev, and V. Gurevich, “Separate recording of rationally related vibration frequencies using digital stroboscopic holographic interferometry,” Appl. Opt. 48, 3475 (2009).
18. W. Nadeborn, P. Andra, and W. Osten, “A robust procedure for absolute phase measurement,” Opt. Lasers Eng. 24, 245 (1996).
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.Н. Применение сканирующих интерферометров Фабри-Перо в задачах регистрации быстропротекающих процессов // ЖТФ. 1982. Т. 52. № 5. С. 992-995.
22. Захаров Ю.Н., 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.Н., 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.