Imaging prosthetic implant related wear debris in macrophages using coherent anti-Stokes Raman scattering spectroscopy
Imaging prosthetic implant related wear debris in macrophages using coherent anti-Stokes Raman scattering spectroscopy
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使用相干反斯托克斯拉曼散射光谱对巨噬细胞中与假体植入物相关的磨损碎片进行成像
DOI：
10.1117/12.896422
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Lee M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee M
认为关节假体产生的磨损碎屑被巨噬细胞吞噬，然后释放促炎细胞因子，导致植入物最终无菌性松动。目前，由于缺乏将标签分子引入材料中的合适方法，难以对细胞内的磨损颗粒进行成像。我们报告如何相干反斯托克斯拉曼散射（汽车）光谱可用于图像细胞内的未标记的材料依赖于固有的化学对比度。使用模型粒子，我们展示了汽车信号如何随散射粒子的大小和环境而变化。用RAW 264孵育聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙烯的颗粒。7巨噬细胞，我们证明，这是可能的图像细胞吞噬颗粒，以及在三维中使用固有的光学切片能力的汽车的颗粒的位置进行表征。这些结果表明，汽车提供了一个重要的工具，用于监测假体植入物产生的磨损碎屑的积累。
Wear debris produced from articulating prosthetic joints is thought to be phagocytosed by macrophages which then release pro-inflammatory cytokines leading to the eventual aseptic loosening of the implant. Currently it is difficult to image wear particles within cells due to the lack of suitable ways of introducing tag molecules into the materials. We report how coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) spectroscopy can be used to image unlabeled material within cells relying on inherent chemical contrast. Using model particles we show how CARS signals change with respect to size and environment of the scattering particle. Incubating particles of polystyrene, polymethylmethacrylate and polyethylene with RAW264. 7 macrophage cells, we demonstrate that it is possible to image cells phagocyotosing particles as well as to characterize the location of particles in three dimensions using the inherent optical sectioning ability of CARS. These results suggest that CARS provides an important tool for monitoring the accumulation of wear debris generated from prosthetic implants.
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通讯作者：
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DOI：
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