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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Fluorescência por absorção de dois fótons em corantes com aplicações biológicas
Authors: Aloisio Miguel Garcia
First Advisor: Ana Maria de Paula
First Referee: Luiz Alberto Cury
Second Referee: Ubirajara Agero Batista
Abstract: Utilizamos a técnica de fluorescência por absorção de dois fótons para estudar alguns corantes importantes para aplicações em imagens biológicas. Algumas amostras biológicas são autofluorescentes, ou seja, elas possuem alta seção transversal de absorção e absorvem e emitem radiação. Entretanto a maioria das amostras não são autofluorescentes e necessitam serem marcadas por algum corante fluorescente para visualização. O objetivo do nosso trabalho foi estudar alguns destes corantes para marcação biológica. Estudamos o análogo da lei de Lambert Beer para um processo de absorção de dois fótons e apresentamos as técnicas de microscopia e espectroscopia de fluorescência utilizadas para a obtenção dos resultados. Para as medidas de espectroscopia de fluorescência por absorção de dois fótons, implementamos uma montagem experimental utilizando para a excitação das amostras um laser pulsado de Ti-safira. O laser é sintonizável na faixa de comprimentos de onda de 680 até 1080 nm e permite pulsos ultra curtos, da ordem de 140 fs, altas taxas de repetição, alta potência de pico e grandes larguras de banda espectral. A fluorescência é coletada por uma objetiva e através de uma fibra óptica é direcionada a um espectrômetro acoplado a uma câmera CCD para análise espectral. Através de um modulador acusto-óptico programável controlamos a dispersão temporal do pulso. A dispersão é responsável pelo atraso temporal das componentes da banda espectral e consequentemente pelo alargamento do pulso ao percorrer um meio dispersivo. Medimos os espectros de fluorescência para vários corantes e obtivemos seus espectros de fotoluminescência de excitação por dois fótons (TPE). Para a rodamina 6G comparamos o espectro de TPE com dados da literatura. Obtivemos também espectros de absorção por 1fóton (1PA) para os corantes rodamina 6G, DAPI e ER-Tracker Red, além de mostrarmos uma comparação entre os espectros de 1PA e TPE para a rodamina 6G. Mostramos os resultados da dependência da fluorescência com a potência para os corantes rodamina 6G e ER-Tracker Red. Usando microscopia multi-fótons, colaborei na obtenção de imagens de cortes de tecido biológico, parte do projeto de mestrado de Paulo Campos- Júnior, em pesquisa sobre como ascélulas de Leydig se distribuem no testículo de um porco selvagem, Caititu, Tayassu tajacu.
Abstract: We use the technique of fluorescence by two photon absorption to study some dyes that are important for applications in biological imaging. Some biological samples are autofluorescent, i.e. they have a high absorption cross section and absorb and emit radiation. However mostsamples are not autofluorescent and need to be marked by a fluorescent dye for visualization. The aim of our study was to investigate some of these dyes for biological labeling. We studied the analog of the Lambert Beers law for a process of two-photon absorption and present the techniques of fluorescence microscopy and spectroscopy that we used to obtain the results. We implemented an experimental setup for the two-photon absorption fluorescence spectroscopy using a pulsed Ti-sapphire laser. The laser is tunable in the wavelength range of 680 to 1080 nm and allows ultra short pulses, on the order of 140 fs, high repetition rates, high peak power and large spectral bandwidth. The fluorescence is collected by a lens and through an optical fiber is directed to a spectrometer coupled to a CCD camera for spectral analysis. We used a programmable acousto-optic modulator control the temporal dispersion of the pulse. The dispersion is responsible for the time delay of the spectral components on the pulse bandwidth and consequently introduces a pulse broadening as the beam passes through a dispersive medium. We measured the fluorescence spectra for various dyes and obtained their two-photon excitation photoluminescence spectra (TPE). For rhodamine 6G we compared the measured TPE spectrum with data on the literature. We also obtained the one photon absorption spectra(1PA) for rhodamine 6G dye, DAPI and ER-Tracker Red, and we show a comparison between the 1PA and TPE spectra for rhodamine 6G. We show also results for the dependence of the fluorescence with the excitation power, for the dyes rhodamine 6G and ER-tracker red. Using multi-photon microscopy, I collaborated in the imaging of biological tissue sections, as part of the Masters research work of Paulo Campos-Junior, on studies of how the Leydig cells are distributed in the testis of a wild pig, Caititu, Tayassu tajacu.
Subject: Fluorescência
Microscopia
Física
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-99PK5B
Issue Date: 15-Mar-2013
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