Super-resolution (SR) microscopy is a cutting-edge method that can provide detailed structural information with high resolution. However, the thickness of the specimen has been a major limitation for SR methods, and large biological structures have posed a challenge. To overcome this, the key step is to optimise sample preparation to ensure optical homogeneity and clarity, which can enhance the capabilities of SR methods for the acquisition of thicker structures. Oocytes are the largest cells in the mammalian body and are crucial objects in reproductive biology. They are especially useful for studying membrane proteins. However, oocytes are extremely fragile and sensitive to mechanical manipulation and osmotic shocks, making sample preparation a critical and challenging step. We present an innovative, simple and sensitive approach to oocyte sample preparation for 3D STED acquisition. This involves alcohol dehydration and mounting into a high refractive index medium. This extended preparation procedure allowed us to successfully obtain a unique two-channel 3D STED SR image of an entire mouse oocyte. By optimising sample preparation, it is possible to overcome current limitations of SR methods and obtain high-resolution images of large biological structures, such as oocytes, in order to study fundamental biological processes. Lay Abstract: Super-resolution (SR) microscopy is a cutting-edge tool that allows scientists to view incredibly fine details in biological samples. However, it struggles with larger, thicker specimens, as they need to be optically clear and uniform for the best imaging results. In this study, we refined the sample preparation process to make it more suitable for SR microscopy. Our method includes carefully dehydrating biological samples with alcohol and then transferring them into a mounting medium that enhances optical clarity. This improved protocol enables high-resolution imaging of thick biological structures, which was previously challenging. By optimizing this preparation method, we hope to expand the use of SR microscopy for studying large biological samples, helping scientists better understand complex biological structures.
- Klíčová slova
- botnací vlastnosti,
- MeSH
- hydrogely MeSH
- lidé MeSH
- měkké kontaktní čočky * statistika a číselné údaje MeSH
- refraktometrie statistika a číselné údaje MeSH
- silikony MeSH
- smáčivost * MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Ciele: Sledovat zmeny chirurgicky indukovaného astigmatizmu rohovky a stability umelej vnútroocnej šošovky (IOL) v case po operácii katarakty. Porovnat zamenitelnost meraní medzi automatickým keratorefraktometrom (AKRM) a biometrom. Materiál a metodika: Prospektívna observacná štúdia, v ktorej sme sledovali dané parametre na 25 ociach (25 pacientov) v prvom dni, prvom týždni, prvom a v tretom mesiaci po nekomplikovanej operácii katarakty. Ako nepriamy ukazovatel zmeny stability IOL sme použili astigmatizmus indukovaný IOL (rozdiel medzi refraktometriou a keratometriou). Na analýzu zhody medzi prístrojmi sme použili Blant-Altmanovú metódu. Výsledky: V horeuvedených casových bodoch klesal chirurgicky indukovaný astigmatizmus nasledovne: 0,65 D; 0,62 D; 0,60 D a 0,41 D (v prvom dni, týždni, mesiaci a tretom mesiaci). Astigmatizmus indukovaný zmenou polohy umelej vnútroocnej šošovky sa menil nasledovne: 0,88 D; 0,59 D; 0,44 D a 0,49 D. Zmeny v oboch parametroch boli štatisticky signikantné (p<0,05). Merania hodnoty astigmatizmu aj uhla astigmatizmu nevykazovali štatisticky signikantný rozdiel medzi prístrojmi (p>0,05). Záver: Chirurgicky indukovaný astigmatizmus aj astigmatizmu indukovaný IOL signikantne klesal v case (p < 0,05). Pokles chirurgicky indukovaného astigmatizmu rohovky bol najvýraznejší medzi prvým a tretím mesiacom po operácii. U astigmatizmu indukovaného IOL bol najväcší pokles do prvého mesiaca po operácii. Rozdiely v meraní medzi biometrom a AKRM boli štatisticky nesignikantné, avšak klinická zamenitelnost medzi danými metódami je otázna, obzvlášt u merania uhlu astigmatizmu.
Aims: To analyze changes in surgically induced corneal astigmatism and articial intraocular lens (IOL) stability over time following cataract surgery. To compare the interchangeability of measurements between an automatic keratorefractometer (AKRM) and a biometer. Material and methods: In this prospective observational study, the above-mentioned parameters were collected from 25 eyes (25 subjects) on the first day, first week, first and third month after uncomplicated cataract surgery. We used IOL-induced astigmatism (difference between refractometry and keratometry) as an indirect indicator of IOL stability change. We used the Blant-Altman method to analyze consistency between devices. Results: At the above time points, surgically induced astigmatism (SIA) decreased as follows: 0.65 D; 0.62 D; 0.60 D and 0.41 D (in the first day, week, month and third month respectively). Astigmatism induced by changes of the position of the IOL varied as follows: 0.88 D; 0.59 D; 0.44 D and 0.49 D. Changes in both parameters were statistically significant (p<0.05). Neither the measurements of the astigmatism value nor the astigmatism angle showed a statistically significant difference between the devices (p>0.05). Conclusion: Both surgically induced astigmatism and astigmatism induced by IOL decreased over time, in which both changes were statistically significant. The decrease in SIA was most pronounced between the first and third month after surgery. For IOL-induced astigmatism, the greatest decrease was within the first month after surgery. The differences in measurement between the biometer and AKRM were statistically insignificant, but the clinical interchangeability between the given methods is questionable, especially with regard to measurement of the astigmatism angle.
- MeSH
- astigmatismus * diagnóza etiologie MeSH
- extrakce katarakty metody škodlivé účinky MeSH
- implantace nitrooční čočky metody škodlivé účinky MeSH
- katarakta MeSH
- lidé MeSH
- nitrooční čočky MeSH
- posunutí nitrooční čočky MeSH
- prospektivní studie MeSH
- refraktometrie metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- pozorovací studie MeSH
The effect of 1-week water storage and subsequent 10,000 thermal cycles on light transmission properties (straight-line transmission (G0), diffusion (DF), the amount of transmitted light (AV)), translucency parameter (TP) and refractive index (RI) of four nanofilled flowable composites was examined. The composites included Filtek Supreme Ultra Flowable Restorative (FSU), Estelite Flow Quick (EFQ), Estelite Universal Flow, (EUF), and Clearfil Majesty ES Flow (ESF), all of A3 shade. For composites with lower filler load (FSU, EFQ), water storage increased G0, AV and TP, but subsequent thermocycling decreased them. An opposite tendency was found for DF. Materials with higher filler load (EUF, ESF) were not significantly affected by aging conditions. RI of EFQ and EUF containing bisphenol A polyethoxy methacrylate (Bis-MPEPP) increased significantly after thermocycling. Additionally, morphological changes were observed using scanning electron microscopy which revealed cracks within nanocluster fillers and dislocation of particles in FSU and EFQ after thermocycling.
- MeSH
- brýle * MeSH
- čočky * MeSH
- lidé MeSH
- optické jevy MeSH
- optické prostředky MeSH
- optika a fotonika MeSH
- refraktometrie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Remote detection of hydrogen, without the utilization of electronic component or elevated temperature, is one of the hot topics in the hydrogen technology and safety. In this work, the design and realization of the optical fiber-based hydrogen sensor with unique characteristics are proposed. The proposed sensor is based on the gold-coated multimode fiber, providing the plasmon properties, decorated by the IRMOF-20 layer with high selectivity and affinity toward hydrogen. The IRMOF-20 layer was grown by a surface-assisted technique, and its formation and properties were studied using X-ray photoelectron spectroscopy, Raman, X-ray diffraction, and Brunauer-Emmett-Teller techniques. Simultaneous ellipsometry results indicate the apparent changes of the refractive index of the IRMOF-20 layer due to hydrogen sorption. As results, the presence of hydrogen led to the pronounced changes of plasmon band wavelength position as well as its intensity increase. The proposed hydrogen sensors were favorably distinguished by a high response/recovery rate, excellent selectivity toward the hydrogen, very low temperature dependency, functionality at room or lower temperature, insensitivity toward the humidity, and the presence of CO2, CO, or NO2. Additionally, the proposed hydrogen sensor showed good reversibility, reproducibility, and long-term stability.
Cíle: V optometrii a oftalmologii využíváme k měření a korekci očního astigmatis-mu objektivní a subjektivní metody. Objektivní metody umožňují odhalit přesnou sféro-cylindrickou refrakci oka. Pro stanovení brýlového předpisu, případně pro výběr správné kontaktní čočky se ale používají subjektivní hodnoty refrakce oka. Cílem naší studie bylo ověřit hodnoty senzitivity a specificity u subjektivních i objektivních metod pro vyšetření očního astigmatismu. Předpokládali jsme, že objektivní refrakce pomocí automatického refraktometru poskytne validní informaci o přítomnosti či nepřítomnosti očního astigmatismu. Proto jsme tuto hodnotu zvolili za klasifikační proměnnou. Mezi další proměnné jsme zařadili dvě subjektivní metody (zamlžovací, FM; zkřížené cylindry, JCC) a objektivní metodu přenosného automatického refraktometru Spot Vision Screener (SVS; výrobce WelschAllyn). Metodika a soubor: V naší studii jsme měli celkem 30 probandů s průměrným věkem 23 let (SD 1 rok). Měření probíhalo na každém oku samostatně a měření jsme porovnávaly mezi sebou. Mohli jsme tak do výběrového souboru zařadit celkem 60 očí (n = 60). Každé oko bylo změřeno nejprve subjektivní zamlžovací metodou, následovala technika Jacksonových zkřížených cylindrů, pak objektivní metoda za pomocí přenosného refraktometru Spot Vision Screener a posledním měření proběhlo na automatickém refraktometru TRK--1P (TOPCON). Statistická analýza probíhala na hladině významnosti p = 0,05.Výsledky: U prvního subjektivního testu pro vyšetření refrakce zamlžovací metodou jsme po statistickém zhodnocení získaly tyto hodnoty. Hodnota senzitivity byla 76,2 %, hodnota specificity byla 66,7 %. Kritérium pro odhalení pozitivních jedinců bylo rovno nebo menší než -0,25 D. Druhý subjektivní test pro vyšetření refrakce tak zvané Jacksonovy zkřížení cylindry (JCC) po statistickém vyhodnocení ukázal hodnotu senzitivity 95,2 % a specificity 66,7 %. Kritérium pro odhalení pozitivních jedinců bylo stejné jako u předchozího testu, tj. rovno nebo menší než -0,25 D. Třetím testem bylo objektivní vyšetření refrakce za pomoci přenosného automatického refraktometru Spot Vision Screener. Statistické vyhodnocení u tohoto testu ukázalo nejnižší hodnotu senzitivity 47,6 %, ale nejvyšší hodnotu specificity 94,4 %. Hodnota pro odhalení pozitivních jedinců byla menší nebo rovna -0,75 D. Přímé porovnání všech tří výše uvedených metod ukázalo na statisticky významný rozdíl v senzitivitě a specificitě (p = 0,0095) mezi testem FM a JCC. U ostatních testů nebyl vyhodnocený rozdíl statisticky významný (FM vs. SVS, p = 0,526 a JCC vs. SVS, p = 0,105). Závěr: U všech použitých testů jsme nalezli staticky významné hodnoty senzitivity a specificity. Při srovnání ROC křivek jsme zjistili, že existuje statisticky významný rozdíl mezi metodami FM a JCC, a to zejména v hodnotě senzitivity. Metoda JCC vykazovala vysokou spolehlivostí provádět záchyt a korekci očního astigmatismu, zatím co SVS s vysokou spolehlivostí detekuje pacienty bez očního astigmatismu.
Purpose: We usually use objective and subjective methods for examination of the eye astigmatism in optometry, respectively ophthalmology. Objective methods enable to measure sphere-cylindrical refraction of the eye. If we want to prescribe new glasses or contact lenses we usually use subjective methods. The aim of this study was to measure sensitivity and specificity of some subjective and objective methods for examination of the eye astigmatism. We supposed that automatic objective refraction will be the most exact method so we choose this method as the reference method. For comparison we chose subjective methods Jackson crossed cylinders (JCC), fogging method (FM) and objective method Spot Vision Screener (SVS, WelschAllyn). Materials and methods: We had in total 30 subjects with average age 23 years (SD 1 year) in our study. We made each measurement per eye separately and it was independent measurement so we could use measurement from each eye (n = 60). Each eye was firstly measured by subjective method FM, followed by JCC method and finally was use objective method Spot Vision Screener (SVS, WelschAllyn). Measurement with objective instrument TRK-1P (TOPCON) was use as reference measurement. The significance level was set at p = 0.05.Results: In variable FM we measured sensitivity 76.2 % and specificity 66.7 %. Criterion for positive finding was -0.25 D. Result was statistically significant on level p < 0.001. In variable JCC we measured sensitivity 95.2 % and specificity 66.7 %. Criterion for positive finding was -0.25 D. Result was statistically significant on level p < 0.001. In variable SVS we measured sensitivity 47.6 % and specificity 94.4 %. Criterion for positive finding was -0.75 D. Result was statistically significant on level p < 0.001. Direct comparison of all methods showed statistically important difference between techniques JCC and FM (p = 0.0095). In other method we did not find statistically important difference (FM vs. SVS, p = 0.526 and JCC vs. SVS, p = 0.105). Conclusion: All subjective and objective techniques were statistically significant in detection of eye astigmatism. Comparison of ROC curves showed statistically significant difference between FM and JCC technique. The JCC method showed the highest sensitivity, whereas SVS highest specificity.
- Klíčová slova
- Jacksonovy zkřížené cylindry, zamlžovací metoda, Spot Vision Screener,
- MeSH
- astigmatismus * diagnóza MeSH
- diagnostické techniky oftalmologické * MeSH
- lidé MeSH
- mladý dospělý MeSH
- refrakce oka fyziologie MeSH
- refraktometrie přístrojové vybavení MeSH
- senzitivita a specificita MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- srovnávací studie MeSH
Nanolive je příkladem rozvíjející se technologie v oblasti nanoskopie, která kombinuje holografii a tomografii (Tomografická difrakční mikroskopie, TDM). Tato technologie nepoužívá žádné značení, proto můžeme pozorovat buňky v jejich přirozeném prostředí, aniž bychom je jakkoliv modifikovali nebo měnili pomocí chemických značek. Můžeme tak zaznamenat všechny důležité životní buněčné pochody a tímto unikátním způsobem lépe pochopit chování buněk. Digitální holografický tomograf 3D Cell Explorer vytváří kolekci 96 vrstev v ose Z, kdy každá vrstva je vlastně detailní mapou indexů lomu (Refractive Index, RI) intracelulárních struktur. Tato inovativní technologie dokáže rekonstruovat ve vysokém rozlišení (x, y:200nm; z:400nm; t:1.7sec) kvalitní trojrozměrný obraz transparentních neznačených vzorků. Buňky je možné umístit do malého inkubátoru, a tak lze monitorovat chování buněk v kontrolovaném prostředí (teplota, CO2, 02, vlhkost) po dobu hodin, dnů i týdnů. Díky fyzikální podstatě zaznamenávání indexů lomu, je možné provádět následnou kvantitativní analýzu dat. 3D Cell Explorer -fluo obohacuje tomografická data o možnost kombinace s fluorescenčními značkami a umožňuje tak přesnou identifikaci organel, proteinů nebo dalších látek značených flourescenčně.Tato neinvazivní inovativní technika otevírá možnosti pro nové fascinující aplikace pro studium buněčného cyklu/smrti, studium infekce uvnitř buněk, lokalizaci nanočástic a imuno -onkologii.
Nanolive technology is an example of emerging smart nanoscopic technique by combining holography with tomography (Tomographic Diffractive Microscopy, TDM). This technology is 100 label free, so we can observe cells in their real environment without any behaviour modifications nor alterations due to chemical markers and capture important events all along cells life time and understanding in an unique way how cells behave. Digital Holographic Tomograph, called 3D Cell Explorer, creates a collection of 96 Z -stacked layers, each layer being a detailed Refractive Index (RI) map of the cells observed. This innovation technique guarantees three -dimensional high spatio -temporal resolution imaging (x, y:200nm; z:400nm; t:1.7sec) of transparent unlabeled specimens. Cells can be cultured and monitored under controlled environment conditions in continuous time -lapse for days/weeks using on -stage incubator. Based on the quantitative nature of the refractive index measurements, the system enables for quantitative data analysis for single cells and tissues. Moreover, 3D -Cell Explorer‑fluo enriches high quality tomographic data with fluorescent markers and enables also precise intracellular detection of organels, proteins or drugs based on fluorescence staining. This not invasive and quantitative imaging technique permits new intriguing applications in the cell death/cell cycle analysis, intracellular infection, intracellular nanoparticles localization and immuno -oncology.
