Di solito si utilizzano tecniche microscopiche non invasive come la microscopia a coerenza ottica e la microscopia a due fotoni
I fotoni balistici passano proprio attraversooggetto, nessuna deviazione. Sono utilizzati per ripristinare l'immagine di un oggetto. A loro volta, più fotoni dispersi vengono generati da deflessioni casuali mentre la luce passa attraverso il materiale. Di conseguenza, appaiono come rumore granuloso nell'immagine. Man mano che la luce si sposta ulteriormente, la differenza tra fotoni diffusi e balistici aumenta, oscurando così le informazioni sull'immagine.
Il tessuto osseo ha molti complessi internistrutture. Causano una forte dispersione multipla della luce e aberrazioni ottiche complesse. Quando è necessario ottenere un'immagine ottica del cervello del topo attraverso il cranio intatto, le strutture sottili del sistema nervoso sono difficili da visualizzare. Il rumore granuloso e altre distorsioni dell'immagine interferiscono. Questo è un grosso ostacolo nella ricerca neurobiologica, dove i topi sono spesso usati come modelli. A causa di queste limitazioni nelle tecniche di imaging, il cranio dei topi deve essere rimosso o diradato per esaminare le reti neurali del tessuto cerebrale sottostante.
Un gruppo di ricercatori guidato da un professoreChoi Wonshika del Center for Molecular Spectroscopy and Dynamics of the Institute for Basic Sciences (IBS) a Seoul, Corea del Sud, ha compiuto un importante passo avanti nell'imaging ottico dei tessuti profondi. Hanno sviluppato un nuovo microscopio ottico in grado di catturare immagini attraverso il cranio intatto di un topo. Di conseguenza, gli scienziati hanno accesso a una mappa microscopica delle reti neurali nei tessuti cerebrali senza perdita di risoluzione spaziale.
Schema di un microscopio a matrice riflettente sviluppato dai ricercatori dell'IBS Center for Molecular Spectroscopy and Dynamics. Fornito da: IBS
Un nuovo microscopio con matrice riflettente e combinaincorpora le capacità sia dell'hardware che dell'ottica adattiva computazionale (AO). Questa tecnologia è stata originariamente sviluppata per l'astronomia da terra per correggere le aberrazioni ottiche. Un microscopio confocale convenzionale misura il segnale di riflettanza solo nel punto focale dell'illuminazione e respinge tutta la luce fuori fuoco.
Nuovo microscopio con matrice riflettenterileva tutti i fotoni dispersi in posizioni diverse dal punto focale. I fotoni dispersi vengono quindi corretti computazionalmente utilizzando un nuovo algoritmo CLASS (Closed Scattering Accumulation). Questo algoritmo AO utilizza tutta la luce diffusa per estrarre selettivamente la luce balistica e correggere le aberrazioni ottiche.
Un microscopio a matrice riflettente haIl grande vantaggio è che può essere combinato direttamente con un microscopio convenzionale a due fotoni, già ampiamente utilizzato nel campo delle scienze della vita.
Il nostro microscopio consente di esplorare le delicate strutture interne profonde nei tessuti viventi. Ciò sarà di grande aiuto nella diagnosi precoce delle malattie e accelererà la ricerca nelle neuroscienze.
Professore di ricerca Yoon Seokchan
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