Optical fiber sensors can bring many advantages to biological, medical or environmental applications. They offer small size, immunity to electro-magnetic field and limited unwanted interaction with measured sample. One of the key parameters monitored in biological systems is the acidity of environment expressed as pH. The article deals with development of an optical pH-sensor with tapered fiber probes. The principle of the sensor is based on measurement of fluorescence emission of hydroxypyrene-1,3,6-pyrene trisulfonic acid trisodium salt (HPTS, pyranine) at two different excitation wavelengths (405 nm and 450 nm). The sensor was sensitive to pH in range from 5.5 to 7.5 with resolution of ± 0.15 pH unit and the tapered fiber probes allowed in-vivo measurement in microscopic biological samples. and Optické vláknové senzory mohou přinést řadu výhod při využití v oblastech biologie, medicíny či v ochraně životního prostředí. Vyznačují se malými rozměry a odolností vůči elektromagnetickému poli, přičemž nežádoucí ovlivnění měřených vzorků je u nich též velmi omezeno. Jedním z důležitých parametrů sledovaných u biologických systémů je kyselost prostředí, vyjádřená jako pH. Článek popisuje vývoj optického pH -senzoru využívajícího zúžené vláknové sondy. Princip měření je založen na sledování emise fluorescence sodné soli kyseliny hydroxypyren-1,3,6-pyrentrisulfonové (pyranin) při excitaci dvěma odlišnými vlnovými délkami (405 nm a 450 nm). Senzor vykazoval citlivost na pH v rozsahu od 5,5 do 7,5, přičemž dosažené rozlišení činilo ±0,15 pH jednotky. Použití zúžených vláknových sond pak umožnilo in-vivo měření v mikroskopických biologických vzorcích.
Optical mapping is a fluorescence-based physiological method to image spreading of action potential in excitable tissues, such as the heart and central nervous system. Because of the requirements for high speed imaging in low light conditions, highly sensitive high-speed cameras together with an optical system with maximum photon efficiency are required. While the optimization of these two components is relatively straightforward, the choice of the perfect light source is less simple; depending on the other (usually fixed) components, various parameters may acquire different weight in decisionmaking process. Here we describe the rationale for building an optical mapping setup and consider the relative advantages and disadvantages of three different commonly available light sources: mercury vapor lamp (HBO), xenon lamp (XBO), and light emitting diode (LED). Using the same optical system (fluorescence macroscope) and high-speed camera (Ultima L), we have tested each of the sources for its ability to provide bright and even illumination of the field of view and measured its temporal fluctuations in intensity. Then we used each in the actual optical mapping experiment using isolated, perfused adult mouse heart or chick embryonic heart to determine the actual signal to noise ratio at various acquisition rates. While the LED sources have undergone significant improvements in the recent past, the other alternatives may still surpass them in some parameters, so LEDs may not be the automatic number one choice for every application., Veronika Olejnickova, David Sedmera., and Obsahuje bibliografii