Skapade ett lasermikroskop som undersöker levande vävnad med hjälp av gasbubblor

Koreanska forskare från Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) har utvecklat världens första

Laserskanningsmikroskopiteknik, som möjliggör djupgående och detaljerad observation av biologiska vävnader med hjälp av gasbubblor.Anläggningen är utformad för vetenskaplig forskning och medicinska centra.

Redan 2017, en grupp forskare underledd av DGIST-professorn Jin Ho Changa, föreslog att mikrometerstora gasbubblor, som vanligtvis observeras när de exponeras för vävnad med högintensivt ultraljud, kan användas för att förbättra kvaliteten på bilder som erhålls från laserskanning.

I en artikel publicerad i tidskriften NatureFotonik, forskare meddelade framgångsrikt skapande och testning av en sådan installation. Funktionsprincipen för enheten är baserad på det faktum att gasbubblor som tillfälligt genereras av ultraljudsvågor orsakar optisk spridning i samma riktning som det infallande ljuset, vilket ökar ljusets penetrationsdjup.

Schema för laserinstallationen. Bild: Haemin Kim et al., Nature Photonics

Forskare har utvecklat ultraljudsteknik för attskapa ett bubbelskikt i det önskade området med täta gasbubblor (med en densitet på 90 % eller mer) inuti den levande vävnaden. Enheten kan innehålla de resulterande gasbubblorna under hela skanningsprocessen. I det här lagret är riktningen för utbredning av fotoner inte förvrängd, noterar forskarna.

Det konfokala fluorescensmikroskopet ären enhet som selektivt detekterar fluorescenssignaler som genereras i ljusplanet. Denna enhet ger högkontrast, högupplösta bilder av mikrostrukturer som cancerceller. Sådana mikroskop används i stor utsträckning inom medicin och biovetenskaplig forskning.

Det största problemet med mikroskopet är detdjup större än 100 µm, är ljusets fokus suddigt på grund av ljusspridning som sker inuti vävnaden. Detta begränsar avsevärt användningen och effektiviteten av konfokal fluorescensmikroskopi. Den nya tekniken löser detta problem, vilket gör att du kan titta djupare och skapa skarpare bilder.

Läs mer:

Se hur en kvinna, en präst och en biskop såg ut på medeltiden. Deras ansikten är levande

Återskapa solen på jorden: hur fysiker löste huvudproblemet med termonukleär fusion

Skapat en kompakt kärnreaktor för säker energiproduktion