In-vivo hybrid microscopy of small model organisms

Seeger, Markus; Westmeyer, Gil G.; Ntziachristos, Vasilis

doi:10.1117/12.2530923

Cited by 5 publications

(1 citation statement)

References 11 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Bspw. wurden Neoangiogenese in der Retina von Hasen nach VEGF-Injektion [21], retinales Pigmentepithel [22], hochauflösende konturangepasste Darstellung der Kortex-Gefäße eines Mausgehirns [23], Darstellung von Mikrogefäßen, Keratinozyten und Talgdrüsen in einem Mausohr [24], Veränderungen der Mikrogefäße in humanen Ovarialtumoren ex vivo [25] und der Effekt von Anti-Neoangiogenese-Therapien in einem Prostatakarzinom-Modell untersucht [26]. Potenziell spannende Anwendungen der optoakustischen Mikroskopie in der Dermatologie lassen sich aus der Arbeit von Jin et al…”

Section: Anwendungsbeispiele Der Optoakustischen Mikroskopieunclassified

Optoakustische Bildgebung – Licht rein, Schall raus?

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

ZusammenfassungDie optoakustische Bildgebung ist eine neuartige Bildgebungsmodalität, welche auf der Aufzeichnung und Verarbeitung von Ultraschallsignalen basiert, die im Gewebe durch Absorption von Laserlicht entstehen. Die Methode vereint guten, auf Lichtabsorption beruhenden Kontrast mit hoher Eindringtiefe und ermöglicht sowohl morphologische als auch molekulare und funktionelle Bildgebung. Sie kann mit oder ohne Kontrastmittel eingesetzt werden und ist frei von ionisierender Strahlung. Darüber hinaus ist die Technik skalierbar und kann somit zur makroskopischen, mesoskopischen und mikroskopischen Bildgebung verwendet werden.In den letzten Jahren wurden eine Reihe verschiedener Systeme zur optoakustischen Bildgebung entwickelt und in vielfältigen Bereichen der präklinischen und klinischen Forschung eingesetzt. In der Dermatologie zeigten sich vielversprechende Anwendungsgebiete der Optoakustik insbesondere in der Untersuchung von Melanomen, Wächterlymphknoten und nicht-melanozytärem Hautkrebs sowie in der Charakterisierung von entzündlichen Hauterkrankungen.In diesem Review sollen die technischen Grundlagen der optoakustischen Bildgebung erläutert sowie der derzeitige Stand der Forschung hinsichtlich Anwendungsbereiche makroskopischer, mesoskopischer und mikroskopischer optoakustischer Systeme beschrieben und diskutiert werden.

show abstract

Section: Anwendungsbeispiele Der Optoakustischen Mikroskopieunclassified

Optoakustische Bildgebung – Licht rein, Schall raus?

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

In vitro optoacoustic flow cytometry with light scattering referencing

Seeger

Stiel

Ntziachristos

2021

Sci Rep

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Morphological and functional optoacoustic imaging is enhanced by dedicated transgene reporters, in analogy to fluorescence methods. The development of optoacoustic reporters using protein engineering and directed evolution would be accelerated by high-throughput in-flow screening for intracellular, genetically encoded, optoacoustic contrast. However, accurate characterization of such contrast is impeded because the optoacoustic signals depend on the cell’s size and position in the flow chamber. We report herein an optoacoustic flow cytometer (OA-FCM) capable of precise measurement of intracellular optoacoustic signals of genetically-encoded chromoproteins in flow. The novel system records light-scattering as a reference for the detected optoacoustic signals in order to account for cell size and position, as well as excitation light flux in the focal volume, which we use to reference the detected optoacoustic signals to enhance the system’s precision. The OA-FCM was calibrated using micrometer-sized particles to showcase the ability to assess in-flow objects in the size range of single-cells. We demonstrate the capabilities of our OA-FCM to identify sub-populations in a mixture of two E. coli stocks expressing different reporter-proteins with a precision of over 90%. High-throughput screening of optoacoustic labels could pave the way for identifying genetically encoded optoacoustic reporters by transferring working concepts of the fluorescence field such as directed evolution and activated cell sorting.

show abstract

Overdriven laser diode optoacoustic microscopy

Seeger,

Stylogiannis,

Prade

et al. 2023

Sci Rep

View full text Add to dashboard Cite

Laser diodes are small and inexpensive but don’t afford the pulse energy and beam profile required for optoacoustic (photoacoustic) microscopy. Using two novel modulation concepts, i.e. overdriving continuous-wave laser diodes (CWLD) and frequency-wavelength multiplexing (FWM) based on illumination pulse-trains, we demonstrate concurrent multi-wavelength optoacoustic microscopy with signal-to-noise ratios of > 17 dB, < 2 µm resolution at repetition rates of 1 MHz. This unprecedented performance based on an adaptable trigger engine allowed us to contrast FWM to wavelength alternating acquisition using identical optical components. We showcase this concept’s superiority over conventional optoacoustic microscopes by visualizing vascular oxygenation dynamics and circulating tumor cells in mice. This work positions laser diodes as a technology allowing affordable, tunable, and miniaturizable optoacoustic microscopy.

show abstract

In-vivo hybrid microscopy of small model organisms

Cited by 5 publications

References 11 publications

Optoakustische Bildgebung – Licht rein, Schall raus?

Optoakustische Bildgebung – Licht rein, Schall raus?

In vitro optoacoustic flow cytometry with light scattering referencing

Overdriven laser diode optoacoustic microscopy

Contact Info

Product

Resources

About