광간섭현미경, 2광자 현미경과 같은 비침습적 현미경 기술은 일반적으로
탄도 광자는 바로 통과개체, 편차 없음. 객체의 이미지를 복원하는 데 사용됩니다. 차례로, 빛이 재료를 통과 할 때 임의의 편향에 의해 다중 산란 된 광자가 생성됩니다. 결과적으로 이미지에서 거친 노이즈로 나타납니다. 빛이 더 멀리 이동할수록 산란 광자와 탄도 광자의 차이가 증가하여 이미지에 대한 정보가 가려집니다.
뼈 조직에는 많은 복잡한 내부가 있습니다.구조. 그들은 빛의 강력한 다중 산란과 복잡한 광학 수차를 유발합니다. 손상되지 않은 두개골을 통해 마우스 뇌의 광학 이미지를 얻어야 할 때 신경계의 섬세한 구조를 시각화하기가 어렵습니다. 거친 노이즈 및 기타 화면 왜곡이 간섭합니다. 이것은 쥐가 모델로 자주 사용되는 신경 생물학 연구의 주요 장애물입니다. 이미징 기술의 이러한 한계로 인해 마우스의 두개골을 제거하거나 그 아래에있는 뇌 조직의 신경망을 검사해야합니다.
교수가 이끄는 연구자 그룹서울 기초 과학 연구소 (IBS) 분자 분광학 및 역학 센터의 최원 시카는 심부 조직 광학 이미징 분야에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 그들은 온전한 마우스 두개골을 통해 이미지를 캡처 할 수있는 새로운 광학 현미경을 개발했습니다. 결과적으로 과학자들은 공간 해상도의 손실없이 뇌 조직의 미세한 신경망지도에 액세스 할 수 있습니다.
IBS 분자분광학 및 동역학 연구단 연구진이 개발한 반사배열현미경의 모식도. 제공: IBS
반사 매트릭스와 결합된 새로운 현미경하드웨어와 전산 적응광학(AO)의 기능을 모두 통합합니다. 이 기술은 원래 지상 천문학에서 광학 수차를 교정하기 위해 개발되었습니다. 기존의 공초점 현미경은 조명의 초점에서만 반사율 신호를 측정하고 초점이 맞지 않는 모든 빛을 거부합니다.
반사 매트릭스를 갖춘 새로운 현미경초점 이외의 위치에서 산란된 모든 광자를 감지합니다. 그런 다음 산란된 광자는 새로운 CLASS(Closed Scattering Accumulation) 알고리즘을 사용하여 계산 방식으로 수정됩니다. 이 AO 알고리즘은 모든 산란광을 사용하여 선택적으로 탄도광을 추출하고 광학 수차를 수정합니다.
반사배열현미경은가장 큰 장점은 이미 생명과학 분야에서 널리 사용되고 있는 기존의 2광자 현미경과 직접 결합할 수 있다는 점입니다.
우리의 현미경을 사용하면 살아있는 조직 깊숙한 곳의 미세한 내부 구조를 탐색 할 수 있습니다. 이것은 질병의 조기 진단에 큰 도움이 될 것이며 신경 과학 연구를 가속화 할 것입니다.
윤석찬 연구교수
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