Understanding the optical response of anisotropic scattering media and their benefits to Light Sheet Fluorescence Microscopy

Το τεκμήριο παρέχεται από τον φορέα :
Πανεπιστήμιο Κρήτης   

Αποθετήριο :
E-Locus Ιδρυματικό Καταθετήριο   

δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*



Κατανοώντας την οπτική ανταπόκριση των ανισοτροπικών σκεδαστικών μέσων και τα οφέλη τους στην Μικροσκοπία Φθορισμού Φύλλου Φωτός
Understanding the optical response of anisotropic scattering media and their benefits to Light Sheet Fluorescence Microscopy

Μαννέ, Ηρώ

Ζαχαράκης, Ιωάννης

text
Τύπος Εργασίας--Πτυχιακές εργασίες

2024-07-11


Η παρούσα εργασία μελετάει την οπτική ανταπόκριση ενός καινούργιου ανισοτροπικού μέσου και τα πλεονεκτήματά του στην Μικροσκοπία Φθορισμού Φύλλου Φωτός (LSFM). Η τεχνική του LSFM, είναι γνωστή για την υψηλή ανάλυση και την δυνατότητα που προσδίδει για πολυδιάστατη απεικόνιση, ενώ φωτίζει μόνο ένα επίπεδο του δείγματος, τροποποιώντας την φωτεινή δέσμη σε φύλλο φωτός. Η μελέτη αυτή στοχεύει στην ανάδειξη περαιτέρω πληροφοριών σχετικά με τις ιδιότητες αυτού του καινούργιου μέσου καθώς και τις πιθανές του χρήσεις για την βελτίωση της απεικονιστικής ποιότητας του LSFM. Η εργασία θεμελιώνει το θεωρητικό υπόβαθρο για τη διάδοση του φωτός σε ένα μέσο, για τη σκέδαση του φωτός και την λειτουργία του Spatial Light Modulator για τον ανασχηματισμό του μετώπου κύματος. Στο πειραματικό μέρος, περιλαμβάνεται η κατασκευή του ανισοτροπικού σκεδαστικού μέσου και η ανάλυση της γωνιακής του έντασης με τη χρήση γωνιοφωτομέτρου. Για τον χαρακτηρισμό του μέσου γίνεται ανάλυση με Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης (SEM) στη μορφολογία της επιφάνειάς του, καθώς ελέγχεται κατά πόσο η συγκεκριμένη διαδικασία κατασκευής του μπορεί να επαναληφθεί, δημιουργόντας κάθε φορά ένα ποιοτικό φύλλο φωτός. Τα αποτελέσματα δείχνουν μεγάλη ομοιότητα ανάμεσα στην οπτική συμπεριφορά του μέσου με αυτή ενός τυπικού diffuser, λόγω του ότι διαχύει την ενέργεια με τον ίδιο τρόπο, αλλά προς μια μόνο κατεύθυνση. Η ανάλυση των SEM εικόνων παρουσιάζει τη στατιστική κατανομή των ιδιοτήτων της επιφάνειας που θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μελλοντικές οπτικές προσομοιώσεις, όπως επίσης και ο έλεγχος της αναπαραγωγιμότητας δείχνει ότι η διαδικασία κατασκευής δημιουργεί κάθε φορά φύλλα φωτός με παρόμοια χαρακτηριστικά. (EL)
This study investigates the optical response of a novel anisotropic medium and its advantages in Light Sheet Fluorescent Microscopy (LSFM). LSFM, renowned for its high resolution and multi-dimensional imaging, is based on a single plane illumination of the sample using a laser beam shaped into a light sheet. This investigation aims to provide deeper insights into the properties of this newly developed medium and its potential applications in enhancing LSFM imaging quality. The study encompasses an exploration of light propagation in a medium, providing the theoretical background in scattering, and the Spatial Light Modulator operation in wavefront shaping. Experimentally, the research involves fabricating the anisotropic scattering medium, the goniophotometer analysis of its angular intensity. Additionally, an analysis of its surface morphology from SEM images was performed, as well as a reproducibility evaluation of the fabrication process. Results demonstrate a high correlation in the medium’s behavior with a typical diffuser, due to the dispersed energy distribution across one direction. The SEM analysis highlights the statistical properties of its surface which can be used in future optical simulations and the reproducibility assessment showcases a general trend towards similar values of the light sheet. (EN)


Αγγλική γλώσσα





*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.