Zusammenfassung - Etikettenloses Mikroskop zur rheologischen Bildgebung von Zellen

Etikettenloses Mikroskop zur rheologischen Bildgebung von Zellen

2025-07-10 06:57:31

{"Nicolas P. Mauranyapin","Marino Lara Alva","Daniel Yan","Zhe Yang","Jackson D. Lucas","Alex Terrasson","Michael A. Taylor","Rohan Teasdale","Yun Chen","Warwick P. Bowen"}

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Dieser Beitrag stellt rheoSCAT vor, ein neues, etikettenloses, phasensensitives Mikroskop, das für die schnelle Bildgebung von zellulären Dynamiken und mikrorheologischen Eigenschaften entwickelt wurde. Das System erreicht eine Bandbreite von bis zu 50 kHz, das sind zwanzig Mal schneller als vorherige etikettenlose Ansätze, und ermöglicht die Erkennung von viskoelastischen Verhaltensweisen, die bisher unzugänglich waren. rheoSCAT funktioniert durch die Ausnutzung des Interferenzverhaltens zwischen gestreutem Licht eines Probenobjekts und reflektiertem Licht von einer Mikroskopplatte. Es verwendet einen schmalbandigen Telekomwellenlängen-Faserlaser, um optische Phasenrauschen zu minimieren und eine hohe Empfindlichkeit zu erreichen. Das System verwendet auch einen hochpräzisen Nanostage zur räumlichen Kartierung rheologischer Parameter über die Probe hinweg. Experimente an lebenden Krebszellen zeigen, dass rheoSCAT den Quotienten aus elastischem und viskosem Modul bis zu 50 kHz extrahieren und das gesamte Bildfeld räumlich abbilden kann. Die Technik bietet einen hohen Kontrast zwischen zytoplasmatischen und zellulären Umgebungen, löst räumliche Variationen in der Zellmechanik und ermöglicht die Überwachung des Zellzustands und der Belastung im Laufe der Zeit. Die hochgeschwindigkeitsfähige Funktion von rheoSCAT eröffnet neue Möglichkeiten für die Untersuchung von zellulären Dynamiken und mikrorheologischen Eigenschaften. Es könnte Anwendungen in der fundamentalen Zellbiologie, der Krebsforschung, klinischen Diagnostik und der Arzneimittelentwicklung haben. Die Technik bietet ein mächtiges Werkzeug, um die komplexen viskoelastischen Eigenschaften von Zellen und ihre Rolle in verschiedenen biologischen Prozessen zu verstehen.