Ikke-invasive mikroskopiske teknikker, som optisk koherent og to-foton mikroskopi, er vanligvis
Ballistiske fotoner går rett gjennomobjekt, ingen avvik. De brukes til å gjenopprette bildet av et objekt. I sin tur genereres flere spredte fotoner ved tilfeldige avbøyninger når lyset beveger seg gjennom materialet. Som et resultat ser de ut som kornete støy i bildet. Når lyset beveger seg lenger, øker forskjellen mellom spredte og ballistiske fotoner, og dermed skjuler informasjonen om bildet.
Benvev har mange komplekse indrestrukturer. De forårsaker sterk multispredning av lys og komplekse optiske avvik. Når det er nødvendig å skaffe et optisk bilde av musens hjerne gjennom den intakte skallen, er nervesystemets fine strukturer vanskelig å visualisere. Kornete støy og andre bildeforvrengninger forstyrrer. Dette er et stort hinder i nevrobiologisk forskning, der mus ofte brukes som modeller. På grunn av disse begrensningene i bildebehandlingsteknikker, må hodeskallen på mus fjernes eller tynnes ut for å undersøke nevrale nettverk i hjernevevet under.
En gruppe forskere ledet av professorChoi Wonshika fra Center for Molecular Spectroscopy and Dynamics of the Institute for Basic Sciences (IBS) i Seoul, Sør-Korea, har gjort et stort gjennombrudd innen optisk bildebehandling av dype vev. De har utviklet et nytt optisk mikroskop som kan ta bilder gjennom den intakte hodeskallen til en mus. Som et resultat har forskere tilgang til et mikroskopisk kart over nevrale nettverk i hjernevev uten tap av romlig oppløsning.
Diagram over et reflekterende arraymikroskop utviklet av forskere ved IBS Center for Molecular Spectroscopy and Dynamics.Kreditt: IBS
Det nye mikroskopet har et reflekterende array og kombinerer egenskapene til både maskinvare og beregningsorientert adaptiv optikk (AO).Denne teknologien ble opprinnelig utviklet for bakkebasert astronomi for å korrigere for optiske avvik.Et konvensjonelt konfokalmikroskop måler refleksjonssignalet bare ved fokuspunktet for belysningen og kassererAlt lys ute av fokus.
Det nye reflekterende array-mikroskopet registrerer alle spredte fotoner i andre posisjoner ennDe spredte fotonene blir deretter korrigert ved beregninger ved hjelp av den nye CLASS-algoritmen (Closed Accumulation of Single Scattering).Denne AO-algoritmen bruker alt det spredte lysetfor selektiv ekstraksjon av ballistisk lys og korreksjon av optiske avvik.
Det reflekterende array-mikroskopet har den store fordelen at det kan kombineres direkte med et konvensjonelt to-foton mikroskop, som allerede er mye brukt i biovitenskap.
Mikroskopet vårt lar deg utforske fine indre strukturer dypt i levende vev. Dette vil i stor grad hjelpe i tidlig diagnose av sykdommer og akselerere forskning innen nevrovitenskap.
Forskningsprofessor Yoon Seok-chan
Les også
Dommedagsbreen viste seg å være farligere enn forskere trodde. Vi forteller det viktigste
Fant det påståtte riket til de forsvunne hetittene. Hva har arkeologer funnet?
Det ble oppdaget et enzym som reverserer aldring av celler