Een lasermicroscoop gemaakt die levend weefsel onderzoekt met behulp van gasbellen

Koreaanse onderzoekers van het Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) hebben 's werelds eerste

laserscanmicroscopietechnologie,die een diepe en gedetailleerde observatie van biologische weefsels mogelijk maakt met behulp van gasbellen. De installatie is bedoeld voor wetenschappelijk onderzoek en medische centra.

In 2017 ging een groep onderzoekers onderonder leiding van DGIST-professor Jin Ho Changa, suggereerde dat gasbellen ter grootte van een micrometer, die vaak worden waargenomen bij blootstelling aan weefsel met ultrageluid met hoge intensiteit, kunnen worden gebruikt om de kwaliteit van afbeeldingen verkregen met laserscanning te verbeteren.

In een paper gepubliceerd in het tijdschrift NatureFotonica, wetenschappers kondigden de succesvolle creatie en het testen van een dergelijke installatie aan. Het werkingsprincipe van het apparaat is gebaseerd op het feit dat gasbellen die tijdelijk worden gegenereerd door ultrasone golven optische verstrooiing veroorzaken in dezelfde richting als het invallende licht, waardoor de penetratiediepte van het licht wordt vergroot.

Schema van de laserinstallatie. Afbeelding: Haemin Kim et al., Nature Photonics

Wetenschappers hebben hiervoor ultrasone technologie ontwikkeldhet creëren van een bellenlaag in het gewenste gebied met dichte gasbellen (met een dichtheid van 90% of meer) in het levende weefsel. Het apparaat kan tijdens het scanproces de resulterende gasbellen bevatten. In deze laag wordt de voortplantingsrichting van fotonen niet vervormd, merken de wetenschappers op.

De confocale fluorescentiemicroscoop iseen apparaat dat selectief fluorescentiesignalen detecteert die in het vlak van licht worden gegenereerd. Dit apparaat levert beelden met een hoog contrast en een hoge resolutie van microstructuren zoals kankercellen. Dergelijke microscopen worden veel gebruikt in medisch en biowetenschappelijk onderzoek.

Het grootste probleem met de microscoop is datdiepten van meer dan 100 µm wordt de focus van het licht vervaagd als gevolg van lichtverstrooiing in het weefsel. Dit beperkt het gebruik en de effectiviteit van confocale fluorescentiemicroscopie aanzienlijk. De nieuwe technologie lost dit probleem op, waardoor je dieper kunt kijken en scherpere beelden kunt maken.

Lees verder:

Zie hoe een vrouw, een priester en een bisschop eruit zagen in de middeleeuwen. Hun gezichten leven

Herschep de zon op aarde: hoe natuurkundigen het belangrijkste probleem van thermonucleaire fusie hebben opgelost

Creëerde een compacte kernreactor voor veilige energieproductie