Highlighting IR Spectrochemical Imaging of the Retina

Aboualizadeh, Ebrahim; Hirschmugl, Carol J.

doi:10.1016/j.tibs.2018.04.005

Cited by 3 publications

(3 citation statements)

References 12 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…IR imaging is widely used for a broad range of applications including thermal imaging, biochemical imaging, and basic scientific research [11][12][13]. Especially, imaging tools with a midinfrared (MIR) range (λ ~3-20 µm) provide a rich insight into the bio-chemical composition of cells and tissues, but face poor spatial resolution owing to the diffraction limit of light of long wavelength and relatively larger pixel size than the visible sensor owing to the low sensitivity [14,15].…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Design and Fabrication of Microscale, Thin-Film Silicon Solid Immersion Lenses for Mid-Infrared Application

2020

View full text Add to dashboard Cite

Lens-based optical microscopes cannot resolve the sub-wavelength objects overpass diffraction limit. Recently, research on super-resolution imaging has been conducted to overcome this limitation in visible wavelength using solid immersion lenses. However, IR imaging, which is useful for chemical imaging, bio-imaging, and thermal imaging, has not been studied much in optical super-resolution by solid immersion lens owing to material limitations. Herein, we present the design and fabrication schemes of microscale silicon solid immersion lenses (µ-SIL) based on thin-film geometry for mid-infrared (MIR) applications. Compared with geometrical optics, a rigorous finite-difference time-domain (FDTD) calculation of proposed silicon microlenses at MIR wavelengths shows that the outstanding short focal lengths result in enhanced magnification, which allows resolving objects beyond the diffraction limit. In addition, the theoretical analyses evaluate the influences of various structural parameters, such as radius of curvature (RoC), refractive index, and substrate thickness, in µ-SIL. In particular, the high refractive index of µ-SIL is beneficial to implement the outstanding near-field focusing, which corresponds to a high numerical aperture. On the basis of this theoretical background, novel methods are developed for the fabrication of a printable, thin-film silicon microlens array and its integration with a specimen substrate. From the result, we provide a physical understanding of near-field focusing phenomena and offer a promising tool for super-resolution far-field imaging in the MIR range.

show abstract

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design and Fabrication of Microscale, Thin-Film Silicon Solid Immersion Lenses for Mid-Infrared Application

2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Ez a módszer nem destruálja az ideghártya sejtjeit, azonban adatokat szolgáltat azok metabolizmusáról, amely az egyes sejtekben jellegzetes elváltozásokat mutat bizonyos kórképekben a pigmenthámtól a ganglionsejtekig. A módszer alacsony szöveti penetrációval rendelkezik (néhány µm), jelenleg ex vivo állatkísérletekben vizsgálják [15,16].…”

Section: Optikaikoherencia-tomográfia (Oct) éS Infravörös-spektroszkópiaunclassified

Sejtszintű képalkotás a retina in vivo vizsgálatában: jelen és jövő

Végh

Magda

Kilin

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

Összefoglaló. A látószerv különböző betegségei, valamint egyes szisztémás megbetegedések részben vagy kifejezetten az ideghártya károsodásával járnak. A patológia segítségével ma már tudjuk, hogy ezek a betegségek a retina mely rétegének vagy rétegeinek elváltozásait okozzák: míg az időskori maculadegeneratio a külső retinában található fotoreceptorokat érinti kifejezetten a fovea centralis területén, addig a glaucoma a belső retina ganglionsejtjeinek pusztulásával, valamint e sejtek opticusrostjainak károsodásával jár a stratum ganglionaréban és a stratum neurofibrarumban. Az emberi retina sejtjei azonban egyelőre nem maradéktalanul karakterizáltak, az egyes sejttípusok számát csak becsülni tudjuk, így nem írhatók le az egyes sejtszintű elváltozások sem kellő pontossággal. A szövettani feldolgozás és vizsgálat megfelelő részletességgel tájékoztat a diagnózisról és az elváltozás súlyosságáról, értelemszerűen azonban ez a módszer in vivo nem használható a mindennapi klinikai gyakorlatban. A sejtszintű elváltozások ismerete az egyes kórképekben felvetette és szükségessé tette olyan in vivo, a klinikumban is alkalmazható vizsgálómódszerek kifejlesztését, amelyek lehetőséget nyújtanak a retina neurális és egyéb sejtjeinek celluláris és szubcelluláris szintű vizsgálatára, ideértve a vér alakos elemeit is, amelyek egészséges vagy neovascularis eredetű erekben áramlanak. A jelenleg is használt klinikai vizsgálatok mellett ezek a képalkotó módszerek segítségül szolgálhatnak a diagnózis megerősítésében vagy elvetésében, emellett az elváltozás súlyosságának megítélésében, valamint a progresszió vagy remisszió monitorozásában. Orv Hetil. 2021; 162(22): 851–860. Summary. Diseases of the visual system as well as many systemic illnesses are usually associated with retinal damage. With the help of pathology, we can clearly identify the affected layer(s): while age-related macular degeneration mostly damages the photoreceptors in the outer retina at the central fovea, glaucoma promotes ganglion cell death in the ganglion cell layer and damages respective neural fibers. However, the diverse cell types of the human retina have not been fully characterized yet, thus in most cases our knowledge on cellular pathologies is not precise enough. While histopathological preparation and examination of the retinal tissue provide more detailed information about the diagnosis and the severity of the condition, unfortunately, it cannot be used in vivo in everyday clinical practice. Our understanding of the cellular changes in different diseases has revealed a need for new everyday clinical examination methods that can be used in vivo to asses cellular and subcellular changes in neural and other cells of the retina, such as blood cells flowing in healthy vessels or in vessels of neovascular origin. In addition to the currently used clinical examination methods, these imaging methods could help confirm or dismiss diagnoses, assess the severity of a condition, and monitor disease progression or remission. Orv Hetil. 2021; 162(22): 851–860.

show abstract