Femtosecond Laser Microsurgery of Mouse Oocytes: Formation and Dynamics of Cavitation Bubbles Under the Action of Sharply Focused Laser Radiation on Various Oocyte Zones

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In this paper, we study the formation and dynamics of cavitation bubbles arising in different zones of preovulatory (GV) mouse oocytes as a result of optical breakdown under the action of femtosecond laser pulses with a wavelength of 790 nm. The dynamics of the growth and collapse of the cavitation bubble is determined from the time dependence of the scattered light intensity on the bubble. The difference in the thresholds of optical breakdown and the dynamics of the cavitation bubble between different regions of the oocyte and the aqueous buffer solution is numerically characterized.

About the authors

A. A. Astafiev

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: petrosyan359@gmail.com
Россия, Москва

Chia-Liang Cheng

Department of Physics, National Dong Hwa University, Hualien, Taiwan

Email: petrosyan359@gmail.com
Taiwan, Hualien

A. V. Karmenyan

Department of Physics, National Dong Hwa University, Hualien, Taiwan

Email: petrosyan359@gmail.com
Taiwan, Hualien

M. S. Syrchina

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: petrosyan359@gmail.com
Россия, Москва

A. D. Zalessky

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: petrosyan359@gmail.com
Россия, Москва

U. A. Tochilo

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: petrosyan359@gmail.com
Россия, Москва

D. Yu. Martirosyan

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: petrosyan359@gmail.com
Россия, Москва

A. A. Osychenko

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: petrosyan359@gmail.com
Россия, Москва

A. M. Shakhov

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: petrosyan359@gmail.com
Россия, Москва

V. A. Nadtochenko

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; Department of Chemistry, Moscow State University, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: petrosyan359@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Москва

References

  1. König K., Riemann I., Fischer P. et al. // Cell Mol. Biol. 1999. V. 45. P. 195.
  2. König K., Riemann I., Fritzsche W. et al. // Opt. Lett. 2001. V. 26. № 11. P. 819.
  3. Tirlapur U.K., König K. // Nature. 2002. V. 418. № 6895. P. 290.
  4. Watanabe W., Arakawa N., Matsunaga S. et al. // Opt. Express. 2004. V. 12. № 18. P. 4203.
  5. Maxwell I., Chung S., Mazur E. et al. // Med. Laser Appl. 2005. V. 20. № 3. P. 193.
  6. Yanik M.F., Cinar H., Cinar H.N. et al. // Nature. 2004. V. 432. № 7019. P. 822.
  7. Supatto W., Débarre D., Moulia B. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102 №. 4. P. 1047.
  8. Sacconi L., O’Connor R.P., Jasaitis A. et al. // J. Biomed. Opt. 2007. V. 12. № 5. P. 050502.
  9. Vogel A., Noack J., Hüttman G. et al. // Appl. Phys. B Lasers Opt. 2005. V. 81. № 8. P. 1015.
  10. Heisterkamp A., Maxwell I.Z., Mazur E. et al. // Opt. Express. 2005. V. 13. № 10. P. 3690.
  11. Bourgeois F., Ben-Yakar A. // Ibid. 2008. V. 16. № 8. P. 5963.
  12. Kennedy P.K. // IEEE J. Quantum Electron. 1995. V. 31. № 12. P. 2241.
  13. Vogel A., Linz N., Freidank S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. № 3. P. 038102.
  14. Sacconi L., Tolić-Nørrelykke I.M., Antolini R. et al. // J. Biomed. Opt. 2005. V. 10. № 1. P. 014002.
  15. Shimada T., Watanabe W., Matsunaga S. et al. // Opt. Express. 2005. V. 13. № 24. P. 9869.
  16. Boudaïffa B., Cloutier P., Hunting D. et al. // Science. 2000. V. 287. № 5458. P. 1658.
  17. Sanche L. // Eur. Phys. J. D 2005. V. 35. № 2. P. 367.
  18. Nikogosyan D.N., Oraevsky A.A., Rupasov V.I. et al. // Chem. Phys. 1983. V. 77. № 1 P. 131.
  19. Hutchinson F. // Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 1985. V. 32. P. 115.
  20. Oraevsky A.A., Nikogosyan D.N. // Chem. Phys. 1985. V. 100. № 3. P. 429.
  21. Tirlapur U.K., König K., Peuckert C. et al. // Exp. Cell Res. 2001. V. 263. № 1. P. 88.
  22. Feng Q., Moloney J.V., Newell A.C. et al. // IEEE J. Quantum Electron. 1997. V. 33. № 2. P. 127.
  23. Hutson M.S., Ma X. // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 99. 158104-1.
  24. Jayasinghe A.K., Rohner J., Hutson M.S. et al. // Biomed. Opt. Express. 2011. V. 2. № 9. P. 2590.
  25. Rayleigh L. // Mag. J. Sci. 1917. V. 34. P. 94.
  26. Gilmore F.R. Lab. Report. № 26-4. Pasadena, California: Calif. Inst. Tech., 1952.
  27. Vogel A. // Proj. Rep. 2009. V. 44. № 0704.
  28. Noack J., Vogel A. // IEEE J. Quantum. 1999. V. 35. № 8. P. 1156.
  29. Handwerger K.E., Cordero J.A., Gall J.G. et al. // Mol. Biol. Cell 2005. V. 16. № 1. P. 202.
  30. Lo S.J., Lee C.C., Lai H.J. et al. // Cell Res. 2006. V. 16. № 6. P. 530.
  31. Bogoyavlenskiy V.A. // Phys. Rev. E: Stat. Phys., Plasmas, Fluids, Relat. Interdiscip. Top. 1999. V. 60. № 1. P. 504.
  32. Brujan E.A., Vogel A. // J. Fluid Mech. 2006. V. 558. P. 281.
  33. Vogel A., Venugopalan V. // Chem. Rev. 2003. V. 103. № 2. P. 577.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (93KB)
3.

Download (38KB)
4.

Download (104KB)
5.

Download (119KB)
6.

Download (72KB)
7.

Download (937KB)
8.

Download (1011KB)
9.

Download (94KB)
10.

Download (7KB)

Copyright (c) 2023 А.А. Астафьев, А.М. Шахов, А.А. Осыченко, Д.Ю. Мартиросян, У.А. Точило, А.Д. Залесский, М.С. Сырчина, А.В. Карменян, Chia-Liang Cheng, В.А. Надточенко

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».