روش میکروسکوپی MIT تصویربرداری از بافت های عمیق را بهبود می بخشد

دانشمندان در MIT تکنیک جدید میکروسکوپی را ایجاد کرده اند که می تواند تصاویر ریزتر از بافت های عمیق را با سرعت بیشتری ایجاد کند. این تکنیک جدید فرصتی را برای دستیابی به تصاویر با وضوح بالا از عروق خونی و سلول های عصبی در مغز فراهم می کند. اغلب، برای ایجاد تصاویر سه بعدی با وضوح بالا از بافتهایی مانند بافت مغز، دانشمندان از میکروسکوپ دو فوتونی استفاده می کنند.

این روش شامل هدف قرار دادن لیزر با شدت بالا در نمونه برای القای تحریک فلورسانس است. مسئله این است که اسکن در اعماق مغز با استفاده از این تکنیک ممکن است دشوار باشد زیرا با عمیق شدن نور، نور از بافت پراکنده می شود و در نتیجه تصاویر تار ایجاد می شود. تصویربرداری با دو فوتون نیز بسیار وقت گیر است و به پیکسل های فردی یک به یک نیاز دارد. محققان دانشگاه MIT و دانشگاه هاروارد نسخه ای اصلاح شده از تصویربرداری دو فوتونی را برای تصویربرداری عمیق تر از بافت در حالی که تصویربرداری را بسیار سریعتر از روش فعلی انجام می دهند، ایجاد کردند.

این تیم معتقد است که تصویربرداری جدید آنها می تواند به دانشمندان اجازه دهد تصاویر با وضوح بالا از عروق خونی و سلولهای عصبی جداگانه در مغز را با سرعت بیشتری به دست آورند. این تیم پرتوی لیزر را که وارد بافت می شود اصلاح کرده و به آنها اجازه می دهد تا عمیق تر شوند و تصویربرداری دقیق تری نسبت به تکنیک های گذشته انجام دهند. MIT می خواست روشی ایجاد کند که امکان تصویربرداری از یک نمونه بافت بزرگ را همزمان داشته باشد و در عین حال وضوح بالایی را که توسط اسکن نقطه به نقطه ارائه می شود، داشته باشد. محققان راهی برای دستکاری نوری که به نمونه می تابد، ارائه دادند.

دستیابی به موفقیت آنها از نوعی میکروسکوپ میدان وسیع استفاده می کند که صفحه ای از نور را به بافت می تاباند، اما دامنه نور اصلاح می شود، به محققان اجازه می دهد هر پیکسل را در زمان های مختلف روشن یا خاموش کنند. برخی از پیکسل ها در حالی که پیکسل های اطراف تاریک باقی می مانند، روشن می شوند و الگویی از پیش طراحی شده ایجاد می کنند که می تواند در نوری که توسط بافت پراکنده شده است، تشخیص داده شود. پس از به دست آوردن تصاویر خام، هر پیکسل با استفاده از یک الگوریتم رایانه ای ایجاد شده توسط محققان بازسازی می شود.

این روش اجازه تصویربرداری در حدود 200 میکرون در عمق برشهای عضله و بافت کلیه را می داد. همچنین قادر به تصویربرداری از مغز موش ها در حدود 300 میکرون بود. بدون استفاده از الگوریتم تحریک الگو و رایانه برای بازسازی تصاویر، عمق آن دو برابر بیشتر است. این تکنیک همچنین قادر به تولید تصاویر بین 100 تا 1000 برابر سریعتر از میکروسکوپ معمولی دو فوتونی است.