Eine Technologie zur ultraklaren Abbildung menschlicher Zellen wurde entwickelt

Wissenschaftler des Beckman Institute for Advanced Science and Technology haben eine neue Zellbildgebungstechnologie entwickelt.

Mithilfe der ablenkungsfreien Infrarotspektrometrie erzeugen sie Bilder im Nanomaßstab – 100.000 Mal dünner als ein menschliches Haar.

Während optische Mikroskopie verwendetWährend sichtbares Licht Oberflächenmerkmale wie Farbe und Struktur abbildet, nutzt die chemische Bildgebung unsichtbares Infrarotlicht, um das Innenleben einer Probe aufzudecken, erklären die Wissenschaftler. 

Wenn die Zelle freigelegt istIR-Strahlung, ihre Temperatur steigt und sie dehnt sich aus. Gleichzeitig absorbiert jeder Molekültyp Infrarotlicht mit einer leicht unterschiedlichen Wellenlänge und sendet einzigartige chemische Signaturen aus. Die Untersuchung von Absorptionsmustern – eine Technik namens Spektroskopie – ermöglicht es den Forschern, die genaue Position jedes einzelnen zu bestimmen.

Traditionelle Ansätze zur QualitätsverbesserungDie Spektrometrie hat sich darauf konzentriert, die Leistung der ursprünglichen IR-Wellenlängen stetig zu erhöhen. Aber mit zunehmender Leistung nimmt auch das Rauschen zu, was die Erzeugung eines klaren Bildes verhindert, sagen die Autoren der neuen Technologie. Es ist wie bei einem unscharf eingestellten Radio: Durch Aufdrehen der Lautstärke dreht der Zuhörer auch den Lärm auf.

Anstatt die Signalstärke zu erhöhen,Wissenschaftler konzentrierten sich darauf, das Rauschen loszuwerden. Sie entwickelten einen Sensor, der das IR-Signal von der Bewegung des Detektors trennt, wodurch es ohne zusätzliches Rauschen verstärkt werden kann. Die Studie zeigte, dass der entwickelte Sensor das Signal-Rausch-Verhältnis im Vergleich zu aktuellen Technologien um etwa das 24-fache verbessert.

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