Derindeki Dokuların Yüksek Çözünürlüklü Görüntülerini Daha Hızlı Görüntüleyen Mikroskopi Tekniği

Beyindeki kan damarlarının ve nöronların yüksek çözünürlüklü görüntüleri artık daha hızlı elde edilebilir.


Beyin gibi dokuların yüksek çözünürlüklü, 3D görüntülerini oluşturmak için genellikle floresan uyarımı başlatmak amacıyla numunede yüksek yoğunluklu bir lazerin hedeflenmesini içeren iki foton mikroskobu kullanılır. Fakat beynin derinliklerini taramak zor olabilir, çünkü ışık daha derine indikçe dokulardan dağılır ve görüntüleri bulanıklaştırır.


İki fotonlu görüntüleme, genellikle piksellerin tek tek taranmasını gerektirdiğinden zaman alıcıdır. MIT ve Harvard Üniversitesi araştırmacılarından oluşan bir ekip, doku içinde daha derinde görüntü alabilen ve görüntülemeyi çok daha hızlı gerçekleştirebilen iki fotonlu görüntülemenin değiştirilmiş bir versiyonunu geliştirdiler.


MIT araştırma bilimcisi ve yeni çalışmanın yazarlarından biri olan Murat Yıldırım, “Dokuya gelen lazer ışınını değiştirerek, daha derine inebileceğimizi ve önceki tekniklerden daha ince görüntüleme yapabileceğimizi gösterdik.”, “Işığın şeklini kontrol ediyoruz ve dokudan tepki alıyoruz. Bu tepkilerden dokuda ne tür bir saçılma olduğunu çözmeye çalışıyoruz. Ham görüntülerimizden rekonstrüksiyonları yaptığımız için, ham görüntülerde göremediğiniz birçok bilgiyi elde edebiliyoruz.” dedi.




İki fotonlu mikroskopi, bir numune içindeki tek bir noktaya yoğun kızıl ötesi ışık huzmesi göndererek, yoğunluğun en yüksek olduğu odak noktasında iki fotonun aynı anda emilmesini sağlayarak çalışır. Uzun dalga boylu, düşük enerjili ışık, dokuya zarar vermeden daha derine nüfuz edebilir ve yüzeyin altında görüntülemeye izin verir.


MIT ekibi, noktadan noktaya taramanın yüksek çözünürlüğünü korurken, aynı anda büyük bir doku örneğini görüntülemelerine izin verecek bir yöntem geliştirmek istediler. Bunu başarmak için, numuneye yansıttıkları ışığı manipüle etmenin bir yolunu buldular. Doku üzerine bir ışık düzlemi yayan bir geniş alan mikroskobu formu kullandılar, ancak ışığın genliğini, her pikseli farklı zamanlarda açıp kapatabilecekleri şekilde değiştirdiler. Yakındaki pikseller karanlık kalırken bazı pikseller yanar ve bu önceden tasarlanmış desen doku tarafından saçılan ışıkta tespit edilebilir.


Zheng, "Bu tür bir modülasyonla her pikseli açıp kapatabiliriz", "Bazı noktaları kapatırsak, bu her pikselin etrafında boşluk yaratır, böylece artık her bir noktada ne olduğunu bilebiliriz." dedi.


Bu tekniği kullanarak, araştırmacılar, kas ve böbrek dokusu dilimlerini yaklaşık 200 mikron derinlikte ve farelerin beyinlerini yaklaşık 300 mikron derinlikte görüntüleyebileceklerini gösterdiler. Yıldırım, bu desenli uyarma ve hesaplamalı yeniden yapılandırma olmadan mümkün olanın iki katı kadar derin olduğunu söylüyor. Bu teknik ile ayrıca geleneksel iki fotonlu mikroskopiden yaklaşık 100 ila 1000 kat daha hızlı görüntüler üretilebilmektedir.


Orijinal habere buradan ulaşabilirsiniz.