Vidieť, čo sa deje v organizme, je veľmi dôležitým aspektom medicíny. Kým pri niektorých častiach tela si vystačíme s röntgenom, ultrazvukom či inými metódami, čo sa týka mozgu, tam sú potrebné pokročilejšie metódy zobrazovania. Keďže je chránený lebkou, jeho zobrazovanie je o to náročnejšie.
Zobrazovacie prístroje sa spoliehajú na tok svetla – fotónov, ktoré prechádzajú jednotlivými štruktúrami tela a ich následným zachycovaním sa vytvára obraz. Časti tela, ako sú napríklad kosti, však svetlo nepredvídateľne rozptyľujú, takže je zložité zistiť, čo sa za nimi deje. A čím hlbšie sa potrebujete pozrieť, tým viac svetla potrebujete. Vedci teraz vytvorili zariadenie, vďaka ktorému by ale mohlo byť zobrazovanie mozgu jednoduchšie, informuje portál Science Alert.
Dokážu sa pozrieť aj na jemné štruktúry
Tím vedcov teraz našiel spôsob, ako vytvoriť jasný obraz z rozptýleného infračerveného svetla emitovaného laserom a to aj potom, čo prechádza silnou vrstvou kostí. Svoj objav popísali vedci v štúdii uverejnenej v odbornom časopise Nature Communications.
„Náš mikroskop umožňuje skúmať jemné štruktúry hlboko v živých tkanivách, ktoré sa nedajú sledovať iným spôsobom,“ tvrdia fyzici Seokchan Yoon a Hojun Lee.
Bez poškodenia lebky
Svoj mikroskop otestovali na myšiach. Zatiaľ čo technika nazvaná trojfotónová mikroskopia už predtým dokázala zachytiť snímky neurónov pod lebkou u myšiach, väčšina pokusov o získanie čistého obrazu vyžadovala vyrezanie otvorov do lebky.
Trojfotónová mikroskopia využíva dlhšie vlnové dĺžky a špeciálny gél. Táto metóda však dokáže preniknúť iba do určitej hĺbky a kombinuje svetlené frekvencie spôsobom, ktoré predstavujú riziko poškodenia citlivých biologických molekúl.
No kombináciou zobrazovacích techník so silou výpočtovej adaptívnej techniky, ktorá sa používala na korekciu optického skreslenia v astronómii, dokázali fyzici vytvoriť prvé snímky neurónových sietí u myší a to bez porušenia lebky.
Viac údajov = lepší obraz
Svoju novú technológiu nazývajú laserová skenovacia reflexná maticová mikroskopia (LS-RMM). Je založená na konvenčnej mikroskopií skenujúcej laserové lúče. Ich technológia zachytáva rozptyl svetla nielen v zobrazovanej hĺbke, ale získava tiež úplnú vstupno-výstupnú reakciu interakcie medzi svetlo-médium-odrazová matica.
Keď svetlo z laseru prechádza objektom, niektoré fotóny idú priamo, iné sa vychyľujú. Čím ďalej fotóny cestujú, tým sa viac rozptyľujú. Väčšina podobných techník sa spolieha na svetelné vlny z priameho snímania. LS-RRM však vďaka špeciálnej matici využíva všetky lúče. Vďaka tomu je zobrazenie oveľa kvalitnejšie.
Technológia má veľký potenciál pri včasnej diagnostike ochorení a poškodení organizmu, ktoré nie je možné inak zobraziť. Takisto dokáže urýchliť výskum neurovied. Treba ju však vylepšiť a zdokonaliť, aby bola použiteľná aj na ľuďoch.
Nahlásiť chybu v článku