Multiphoton and non-linear Raman microscopy through a multimode fibre

but.committeeprof. RNDr. Jiří Petráček, Dr. (předseda) prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen) prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen) prof. Mgr. Tomáš Tyc, Ph.D. (člen) prof. Monika Ritsch-Marte (člen)cs
but.defenceHlavním výsledkem práce je úspěšná demonstrace zobrazovaná pomocí mnohamódového vlákna CARS signálu. Realizovaní metody jsou unikátní pečlivým provedením a svou komplexností.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programFyzikální a materiálové inženýrstvícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorČižmár, Tomášen
dc.contributor.authorPikálek, Tomášen
dc.contributor.refereeMarte, Monika Ritsch-en
dc.contributor.refereeZemánek, Pavelen
dc.date.created2024cs
dc.description.abstractMultimodová vlákna je možné využít jako miniaturní endoskopy pro zobrazování hluboko uvnitř mozku myších zvířecích modelů s minimálním poškozením okolní tkáně. S využitím metod tvarování vlnoplochy je možné svazek vystupující z vlákna fokusovat do jediného bodu, a vytvořit tak miniaturní skenovací mikroskop. Různé mikroskopické zobrazovací metody již byly tímto způsobem implementovány, a to včetně několika in-vivo demonstrací. Tato práce se zabývá implementací zobrazování pomocí koherentního anti-Stokesova Ramanova rozptylu (CARS), nelineární metody umožňující zobrazování s chemickým kontrastem bez značení vzorku. Tato metoda má potenciální využití pro klinické aplikace například při diagnóze nádorů. Práce je zaměřena zejména na optimalizaci endoskopu a vláknových sond pro fokusaci světla z pulzních laserů včetně kontroly disperze s cílem umožnit nelineární zobrazování. Takto optimalizovaný systém je následně využit pro demonstraci zobrazování metodou CARS uvnitř tkáně (například lipidové dvojvrstvy buněčných membrán kolem axonů) a chemického kontrastu na polymerových kuličkách. Systém je též použit k demonstraci multimodálního zobrazování fixované myší tkáně kombinací CARS a dvoufotonové mikroskopie.en
dc.description.abstractMultimode fibres have recently shown promise as miniature endoscopic probes for imaging deep inside brain tissue of mouse animal models with minimal damage. By employing wavefront shaping, the speckle pattern associated with coherent light propagation through a multimode fibre can be transformed into a tightly focused point, essentially turning the fibre into a miniature point-scanning device. Many microscopic techniques have been successfully implemented through a multimode fibre, and even in-vivo imaging has been demonstrated. This work extends the capabilities to label-free non-linear microscopy with chemical contrast using coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS), which can potentially extend the use of multimode fibre endoscopes to clinical applications for, for example, tumour diagnosis. The main focus is the optimisations of the endoscopic system and the fibre probe to allow efficient focusing of pulsed light through multimode fibres, including dispersion control and thus allowing implementation of non-linear imaging techniques. The optimised setup is then employed to demonstrate CARS imaging of biologically relevant tissue, such as myelinated axons in a mouse brain, and chemical selectivity is verified by imaging polymer beads. In addition, multimodal CARS and two-photon excitation fluorescence (TPEF) imaging of fixed mouse tissue is demonstrated.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationPIKÁLEK, T. Multiphoton and non-linear Raman microscopy through a multimode fibre [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.cs
dc.identifier.other154757cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/245243
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectzobrazování multimodovým vláknemen
dc.subjectendoskopieen
dc.subjectnelineární mikroskopieen
dc.subjectdvoufotonová mikroskopieen
dc.subjectkoherentní anti-Stokesův Ramanův rozptylen
dc.subjectmultimode fibre imagingcs
dc.subjectendoscopycs
dc.subjectnon-linear microscopycs
dc.subjecttwo-photon excitation fluorescence (TPEF)cs
dc.subjectcoherent anti-Stokes Raman spectroscopy (CARS)cs
dc.titleMultiphoton and non-linear Raman microscopy through a multimode fibreen
dc.title.alternativeMultiphoton and non-linear Raman microscopy through a multimode fibrecs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2024-02-20cs
dcterms.modified2024-02-28-07:47:33cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid154757en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 15:37:22en
sync.item.modts2025.02.26 05:32:29en
thesis.disciplineFyzikální a materiálové inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav fyzikálního inženýrstvícs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
12.26 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.67 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-skolitel.pdf
Size:
36.11 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Vedouci prace-skolitel.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Thesis_report_Tomas_Pikalek_MRM bez podpisu.pdf
Size:
252.31 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Thesis_report_Tomas_Pikalek_MRM bez podpisu.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Pikalek_thesis_Zemanek bez podpisu.pdf
Size:
107.57 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Pikalek_thesis_Zemanek bez podpisu.pdf
Collections