Técnicas microscópicas não invasivas, como microscopia de coerência óptica e microscopia de dois fótons, são geralmente
Fótons balísticos passam diretoobjeto, sem desvio. Eles são usados para restaurar a imagem de um objeto. Por sua vez, vários fótons espalhados são gerados por deflexões aleatórias à medida que a luz passa pelo material. Como resultado, eles aparecem como ruído granulado na imagem. À medida que a luz avança, a diferença entre fótons dispersos e balísticos aumenta, obscurecendo as informações sobre a imagem.
O tecido ósseo tem muitos complexos internosestruturas. Eles causam forte dispersão de luz múltipla e aberrações ópticas complexas. Quando é necessário obter uma imagem ótica do cérebro do camundongo através do crânio intacto, as estruturas finas do sistema nervoso são difíceis de visualizar. Ruído granulado e outras distorções de imagem interferem. Este é um grande obstáculo na pesquisa neurobiológica, onde os ratos são freqüentemente usados como modelos. Por causa de tais limitações nas técnicas de imagem, o crânio de camundongos deve ser removido ou afinado para examinar as redes neurais do tecido cerebral abaixo dele.
Um grupo de pesquisadores liderado pelo professorChoi Wonshika, do Centro de Espectroscopia e Dinâmica Molecular do Instituto de Ciências Básicas (IBS) em Seul, Coreia do Sul, fez um grande avanço em imagens ópticas de tecidos profundos. Eles desenvolveram um novo microscópio óptico que pode capturar imagens através do crânio intacto de um rato. Como resultado, os cientistas têm acesso a um mapa microscópico de redes neurais em tecidos cerebrais sem perda de resolução espacial.
Esquema de um microscópio reflexivo desenvolvido por pesquisadores do Centro IBS de Espectroscopia e Dinâmica Molecular. Fornecido por: IBS
Um novo microscópio com matriz reflexiva e combinaincorpora os recursos de hardware e óptica adaptativa computacional (AO). Esta tecnologia foi originalmente desenvolvida para astronomia terrestre para corrigir aberrações ópticas. Um microscópio confocal convencional mede o sinal de refletância apenas no ponto focal de iluminação e rejeita toda a luz fora de foco.
Novo microscópio com matriz reflexivadetecta todos os fótons espalhados em posições diferentes do ponto focal. Os fótons espalhados são então corrigidos computacionalmente usando um novo algoritmo CLASS (Closed Scattering Accumulation). Este algoritmo AO usa toda a luz espalhada para extrair seletivamente a luz balística e corrigir aberrações ópticas.
Um microscópio de matriz reflexiva temA grande vantagem é que ele pode ser combinado diretamente com um microscópio convencional de dois fótons, que já é amplamente utilizado na área de ciências da vida.
Nosso microscópio permite que você explore as estruturas internas finas nas profundezas dos tecidos vivos. Isso ajudará muito no diagnóstico precoce de doenças e acelerará as pesquisas em neurociência.
Professor Pesquisador Yoon Seokchan
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