Erstellt ein Lasermikroskop, das lebendes Gewebe mit Gasblasen untersucht

Koreanische Forscher des Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) haben die weltweit erste

Laser-Scanning-Mikroskopie-Technologie, die eine tiefgehende und detaillierte Beobachtung biologischer Gewebe mit Hilfe von Gasblasen ermöglicht.Die Anlage ist für wissenschaftliche Forschung und medizinische Zentren konzipiert.

Bereits 2017 hat eine Gruppe von Forschern unterunter der Leitung von DGIST-Professor Jin Ho Changa schlug vor, dass mikrometergroße Gasblasen, die häufig beobachtet werden, wenn Gewebe mit hochintensivem Ultraschall ausgesetzt wird, verwendet werden können, um die Qualität von Bildern zu verbessern, die beim Laserscannen erhalten werden.

In einem in der Zeitschrift Nature veröffentlichten ArtikelPhotonics, Wissenschaftler gaben die erfolgreiche Erstellung und Erprobung einer solchen Installation bekannt. Das Funktionsprinzip des Geräts beruht darauf, dass durch Ultraschallwellen temporär erzeugte Gasbläschen eine optische Streuung in die gleiche Richtung wie das einfallende Licht bewirken und dadurch die Eindringtiefe des Lichts erhöhen.

Schema der Laserinstallation. Bild: Haemin Kim et al., Nature Photonics

Wissenschaftler haben die Ultraschalltechnologie dazu entwickeltErstellen einer Blasenschicht im gewünschten Bereich mit dichten Gasblasen (mit einer Dichte von 90 % oder mehr) innerhalb des lebenden Gewebes. Das Gerät kann die entstehenden Gasblasen während des gesamten Scanvorgangs zurückhalten. In dieser Schicht wird die Ausbreitungsrichtung von Photonen nicht verzerrt, stellen die Wissenschaftler fest.

Das konfokale Fluoreszenzmikroskop istein Gerät, das selektiv Fluoreszenzsignale detektiert, die in der Lichtebene erzeugt werden. Dieses Gerät liefert kontrastreiche, hochauflösende Bilder von Mikrostrukturen wie Krebszellen. Solche Mikroskope werden in der Medizin und in der Life-Science-Forschung häufig eingesetzt.

Das Hauptproblem mit dem Mikroskop ist dasBei Tiefen über 100 µm wird der Lichtfokus aufgrund von Lichtstreuung im Gewebe unscharf. Dies schränkt den Einsatz und die Wirksamkeit der konfokalen Fluoreszenzmikroskopie erheblich ein. Die neue Technologie löst dieses Problem, sodass Sie tiefer blicken und schärfere Bilder erstellen können.

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