Polarimetric multiphoton microscopy for the analysis of ocular structures

• Francisco J. Ávila ; Óscar Del Barco ; Juan M. Bueno ^[1]
  1. [1] Universidad de Murcia

     Universidad de Murcia

     Murcia, España

     
• Localización: Óptica pura y aplicada, ISSN-e 2171-8814, Vol. 52, Nº. 1, 2019
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Microscopía multifotónica polarimétrica para el análisis de estructuras oculares
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• Resumen
  • español

    Este artículo de revisión resume las principales aportaciones de la Tesis Doctoral “Polarización y microscopía multifotónica para el análisis de estructuras oculares” realizada en el Laboratorio de Óptica de la Universidad de Murcia. En ella se han desarrollado métodos matemáticos para analizar y clasificar la estructura externa o micrométrica de los tejidos oculares formados por colágeno tipo I.

    Por otra parte, se ha desarrollado un modelo teórico para analizar la dependencia con la polarización de la señal de segundo armónico y obtener una expresión analítica para el cálculo de la organización interna o molecular del colágeno. Así mismo se ha establecido la relación experimental entre orden externo e interno usando un microscopio multifotónico polarimétrico. Finalmente se ha aplicado el formalismo Stokes-Mueller para el cálculo de las propiedades de polarización del colágeno así como la mejora de visualización de estructuras locales. Los métodos desarrollados se han propuesto como herramienta diferencial de diagnóstico en la enfermedad ocular conocida como queratocono

  • English

    This review article summarizes the main contributions of the PhD Thesis titled “Polarization and multiphoton microsocopy for the analysis of ocular structures” carried out at the Laboratorio de Óptica of the University of Murcia. This work presents mathematical methods developed to both analyze and classify the external or micrometric scale of type I collagen-based ocular tissues. On the one hand, a theoretical model has been developed to explore the polarization dependence of second harmonic generation signal. This allowed obtaining an analytical expression to calculate the internal or molecular collagen organization. On the other hand, an experimental relationship between external and internal collagen organization has been stablished. Finally, the Stokes-Mueller formalism has been applied to compute the polarization properties of type-I fibrillar collagen and to improve the visualization of local structures. These methods have been proposed as a differential clinical tool for the diagnosis of corneal keratoconus