صنع مجهر ليزر يفحص الأنسجة الحية باستخدام فقاعات الغاز

قام باحثون كوريون من معهد دايجو جيونجبوك للعلوم والتكنولوجيا (DGIST) بتطوير أول جهاز في العالم.

تكنولوجيا الفحص المجهري بالليزر,والذي يسمح بمراقبة عميقة ومفصلة للأنسجة البيولوجية باستخدام فقاعات الغاز. التثبيت مخصص للبحث العلمي والمراكز الطبية.

مرة أخرى في عام 2017 ، كانت مجموعة من الباحثين تحتبقيادة أستاذ DGIST Jin Ho Changa ، اقترح أن فقاعات الغاز بحجم الميكرومتر ، والتي يتم ملاحظتها بشكل شائع عند تعرضها للأنسجة باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة ، يمكن استخدامها لتحسين جودة الصور التي تم الحصول عليها من المسح بالليزر.

في ورقة بحثية نشرت في مجلة Natureأعلن العلماء في مجال علم الضوئيات عن نجاح إنشاء واختبار مثل هذا التثبيت. يعتمد مبدأ تشغيل الجهاز على حقيقة أن فقاعات الغاز الناتجة مؤقتًا عن الموجات فوق الصوتية تسبب تشتتًا بصريًا في نفس اتجاه الضوء الساقط ، مما يزيد من عمق اختراق الضوء.

مخطط تركيب الليزر. الصورة: Haemin Kim et al. ، Nature Photonics

طور العلماء تقنية الموجات فوق الصوتية لتكوين طبقة فقاعية في المنطقة المرغوبة بواسطة فقاعات غاز كثيفة (بكثافة 90٪ أو أكثر) داخل النسيج الحي. يمكن للجهاز احتواء فقاعات الغاز الناتجة طوال عملية المسح. لاحظ العلماء أن اتجاه انتشار الفوتونات في هذه الطبقة غير مشوه.

مجهر متحد البؤر مضانجهاز يكتشف بشكل انتقائي إشارات التألق المتولدة في مستوى الضوء. يوفر هذا الجهاز صورًا عالية التباين وعالية الدقة للبنى المجهرية مثل الخلايا السرطانية. تستخدم هذه المجاهر على نطاق واسع في الطب وأبحاث علوم الحياة.

المشكلة الرئيسية في المجهر هي أنأعماق أكبر من 100 ميكرومتر ، يكون تركيز الضوء غير واضح بسبب تشتت الضوء الذي يحدث داخل الأنسجة. هذا يحد بشكل كبير من استخدام وفعالية الفحص المجهري متحد البؤر. تعمل التقنية الجديدة على حل هذه المشكلة ، مما يتيح لك إلقاء نظرة أعمق وإنشاء صور أكثر وضوحًا.

قراءة المزيد:

شاهد كيف كانت تبدو المرأة والكاهن والأسقف في العصور الوسطى. وجوههم حية

أعد تكوين الشمس على الأرض: كيف حل الفيزيائيون المشكلة الرئيسية للاندماج الحراري النووي

تم إنشاء مفاعل نووي مضغوط لإنتاج طاقة آمنة