יצירת מערכת אוטומציה עבור מערכת FLIM במישור התדר

Creating an automation system for FD FLIM system

תיאור הפרויקט:

במערכת FLIM (תמונת זמני חיים של פלואורסנציה) הפועלת במישור התדר, עוצמת האור הפוגעת בדגימה פלואורסצנטית מאופננת בתדר גבוה. בשל כך, עוצמת האור הפלואורסצנטי הנפלט ע"י הדגימה מאופנן גם כן. כתוצאה מכך ניתן לחשב את זמן חיים הפלואורסצנטי ע"י חילוץ הפרש הפאזה בין עוצמת האות הפלואורסצנטי המתקבל בגלאי לבין עוצמת האור הפוגע בדגימה, וע"י הניחות באמפליטודה שלו. כיום במערכת FLIM נעשה שימוש לזיהוי מצבים פיסיולוגיים שונים (זיהוי תאים נורמליים, תאי דלקת ותאים סרטניים) כאשר מערך זיהוי התאים נעשה באופן ידני. בעבר במסגרת פרויקט תואר ראשון פותחה שיטה אוטומטית לחילוץ מידע של זמן החיים הפלואורסצנטי מתאים רבים (כ-100) בו זמנית. 

בפרויקט זה נרצה להמשיך את הישגי הפרויקט הקודם. לבחון את אמינות תוצאותיו ובנוסף ליצור מערכת אוטומציה גם של המשטח עליו יושבים הדגימות שאנו רוצים לבחון. כלומר סריקה דינאמית אוטומטית מלאה של הדוגמה ולא רק סריקה סטטית. במצב זה זיהוי התאים יתבצע באופן הרבה יותר יעיל/מהיר ודגימות רבות יוכלו להיסרק ביתר קלות. דבר זה יכול להועיל ליצירת שיטה חדשנית מהירה ביותר כיום עבור בדיקתם של תאים מסוגים שונים.

תכולת הפרויקט:

• למידת מערכת FLIM במישור התדר והפעלתה.
• יצירת קוד בתוכנת MATHLAB ו/או למידה ועבודה במערכת lab view.
• ביצוע מדידות במערכת FLIM במישור התדר. 
• למידת מערכת התקשורת בין הבמה עליה מונחות הדוגמאות לבין מערכת ההפעלה.
   

דרישות:

מבוא לאופטיקה מודרנית ואלקטרו-אופטיקה, תקשורת אופטית, מטלב, עדיפות לבעלי ידע קודם בlab view.

מקורות:

את המקורות הבאים ניתן למצוא ב-google scholar:

1. Yahav, G., Hirshberg, A., Salomon, O., Amariglio, N., Trakhtenbrot, L. and Fixler, D., 2016. Fluorescence lifetime imaging of DAPI‐stained nuclei as a novel diagnostic tool for the detection and classification of B‐cell chronic lymphocytic leukemia. Cytometry Part A, 89(7), pp.644-652.
2. Yahav, Gilad, Dror Fixler, Sivan Gershanov, and Nitza Goldenberg-Cohen. "A novel method for sensing metastatic cells in the CSF of pediatric population with medulloblastoma by frequency domain FLIM system." In SPIE BiOS, pp. 97210T-97210T. International Society for Optics and Photonics, 2016.
3. Chang, Ching‐Wei, Dhruv Sud, and Mary‐Ann Mycek. "Fluorescence lifetime imaging microscopy." Methods in cell biology 81 (2007): 495-524.
4. A. T. N. Kumar, S. B. Raymond, B. J. Bacskai and D. A. Boas, "Comparison of frequencydomain and time-domain fluorescence lifetime tomography," Opt. Lett. 33(5), 470-472 (2008).
5. Berezin, M.Y. and Achilefu, S., 2010. Fluorescence lifetime measurements and biological imaging. Chemical reviews, 110(5), pp.2641-2684.
6. Lior Turgeman and Dror Fixler, Photon efficiency optimization in time correlated single photon counting technique for fluorescence lifetime imaging systems, IEEE Trans Biomed Eng (2013), PMID 23322753.
7. Lior Turgeman and Dror Fixler, The influence of dead time related distortions on live cell fluorescence lifetime imaging (FLIM) experiments, J. Biophotonics 1-11 DOI 10.1002/jbio.201300018 (2013).