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Zwei-Photonen-Fluoreszenz-Mikroskopie (2PM) / Fluoreszenzabklingzeit (FLIM)

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Zwei-Photonen-Fluoreszenz-Mikroskopie (2PM) / Fluoreszenzabklingzeit (FLIM)

Methode

Die Zwei-Photonen-Fluoreszenz-Mikroskopie kombiniert mit der Bestimmung der Fluoreszenzabklingzeit (2PM/FLIM) ist eine nicht-invasive Methode, die Echtzeit-Analyse zellulärer wie extrazellulärer Strukturinformationen mit subzellulärer Auflösung erlaubt. Die Autofluoreszenz des 2PM wird für die Morphologieanalyse der Haut verwendet, womit selektiv Kollagenfasern in der Dermis abgebildet werden können, sodass eine Einschätzung zur Pollution bedingten Hautstrukturveränderung gemacht werden kann. Diese Methode kann ex vivo und in vivo angewendet werden [1-3].

Die 2PM/FLIM hat eine Auflösung von 0,5 µm lateral und 1 µm vertikal. Sie ist zur Zeit für Kollagenuntersuchungen die spezifischste Methode mit der höchsten Auflösung.

 

Nachweis von
  • Charakterisierung der Haut (Dicke unterschiedlicher Hautschichten, Kollagen/ Elastin-Verhältnis, Barrierestörung) [4]

 

Geeignet für
  • Strukturanalyse von Hautschichten in vivo zur Unterscheidung der Hautbeschaffenheit in Abhängigkeit zum Alter und Geschlecht [4]
  • Bestimmung des Verhältnisses von Kollagen zu Elastin
  • Einschätzung der Hautbarriere

 

Literatur

[1] M. Carlson, A.L. Watson, L. Anderson, D.A. Largaespada, P.P. Provenzano, Multiphoton fluorescence lifetime imaging of chemotherapy distribution in solid tumors, J Biomed Opt, 22 (2017) 1-9, DOI: 10.1117/1.JBO.22.11.116010
[2] S. Jeong, M. Hermsmeier, S. Osseiran, A. Yamamoto, U. Nagavarapu, K.F. Chan, C.L. Evans, Visualization of drug distribution of a topical minocycline gel in human facial skin, Biomed Opt Express, 9 (2018) 3434-3448, https://doi.org/10.1364/BOE.9.003434
[3] Darvin, M.E., et al., Safety Assessment by Multiphoton Fluorescence/Second Harmonic Generation/Hyper-Rayleigh Scattering Tomography of ZnO Nanoparticles Used in Cosmetic Products. Skin Pharmacology and Physiology, 2012. 25(4): p. 219-226, https://doi.org/10.1159/000338976
[4] C. Czekalla, K.H. Schonborn, J. Lademann, M.C. Meinke, Noninvasive Determination of Epidermal and Stratum Corneum Thickness in vivo Using Two-Photon Microscopy and Optical Coherence Tomography: Impact of Body Area, Age, and Gender, Skin Pharmacol Phys, 32 (2019) 142-150, https://doi.org/10.1159/000497475
[5] M. Ulrich, M. Klemp, M.E. Darvin, K. Konig, J. Lademann, M.C. Meinke, In vivo detection of basal cell carcinoma: comparison of a reflectance confocal microscope and a multiphoton tomograph, J Biomed Opt, 18 (2013) 61229, doi: 10.1001/jamadermatol.2015.0453