กล้องจุลทรรศน์ชนิดใหม่ช่วยให้คุณมองเห็นสมองผ่านกะโหลกศีรษะที่สมบูรณ์

เทคนิคกล้องจุลทรรศน์แบบไม่รุกราน เช่น กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลที่เชื่อมโยงกันและแบบสองโฟตอน มักจะเป็นเทคนิคที่สอดคล้องกัน

ใช้เพื่อให้เห็นภาพเนื้อเยื่อที่มีชีวิตในร่างกายผ่านเนื้อเยื่อชีวภาพแสงสองประเภทถูกสร้างขึ้น: ขีปนาวุธและโฟตอนที่กระจัดกระจายซ้ํา ๆ

โฟตอนของขีปนาวุธผ่านไปทางขวาวัตถุไม่มีการเบี่ยงเบน ใช้เพื่อกู้คืนรูปภาพของวัตถุ ในทางกลับกันโฟตอนที่กระจัดกระจายจำนวนมากถูกสร้างขึ้นโดยการเบี่ยงเบนแบบสุ่มเมื่อแสงผ่านวัสดุ ด้วยเหตุนี้จึงปรากฏเป็นจุดรบกวนแบบเม็ดเล็ก ๆ ในภาพ เมื่อแสงเดินทางไกลขึ้นความแตกต่างระหว่างโฟตอนที่กระจัดกระจายและแบบขีปนาวุธจะเพิ่มขึ้นจึงทำให้ข้อมูลเกี่ยวกับภาพถูกบดบัง

เนื้อเยื่อกระดูกมีความซับซ้อนภายในมากมายโครงสร้าง. ทำให้เกิดการกระเจิงของแสงหลายจุดและความคลาดแสงที่ซับซ้อน เมื่อจำเป็นต้องได้รับภาพออปติคอลของสมองเมาส์ผ่านกะโหลกศีรษะที่สมบูรณ์โครงสร้างที่ละเอียดของระบบประสาทจะมองเห็นได้ยาก สัญญาณรบกวนและความผิดเพี้ยนของภาพอื่น ๆ จะรบกวน นี่เป็นอุปสรรคสำคัญในการวิจัยทางระบบประสาทโดยหนูมักถูกใช้เป็นแบบจำลอง เนื่องจากข้อ จำกัด เหล่านี้ในเทคนิคการถ่ายภาพจึงต้องเอากะโหลกของหนูออกหรือทำให้บางลงเพื่อตรวจดูโครงข่ายประสาทของเนื้อเยื่อสมองที่อยู่ข้างใต้

กลุ่มนักวิจัยนำโดยศาสตราจารย์Choi Wonshika จาก Center for Molecular Spectroscopy and Dynamics of the Institute for Basic Sciences (IBS) ในกรุงโซลประเทศเกาหลีใต้ได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการถ่ายภาพด้วยแสงเนื้อเยื่อส่วนลึก พวกเขาได้พัฒนากล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลแบบใหม่ที่สามารถจับภาพผ่านกะโหลกศีรษะของเมาส์ เป็นผลให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าถึงแผนที่ขนาดเล็กของโครงข่ายประสาทในเนื้อเยื่อสมองโดยไม่สูญเสียความละเอียดเชิงพื้นที่

แผนภาพของกล้องจุลทรรศน์อาร์เรย์สะท้อนแสงที่พัฒนาโดยนักวิจัยที่ IBS Center for Molecular Spectroscopy and Dynamicsเครดิต: IBS

กล้องจุลทรรศน์ใหม่มีอาร์เรย์สะท้อนแสงและรวมความสามารถของทั้งฮาร์ดแวร์และออปติกแบบปรับได้เชิงคํานวณ (AO)เดิมทีเทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาสําหรับดาราศาสตร์ภาคพื้นดินเพื่อแก้ไขความคลาดเคลื่อนทางแสงกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลทั่วไปจะวัดสัญญาณสะท้อนที่จุดโฟกัสของการส่องสว่างเท่านั้นและทิ้งแสงนอกโฟกัสทั้งหมด

กล้องจุลทรรศน์อาร์เรย์สะท้อนแสงใหม่จะบันทึกโฟตอนที่กระจัดกระจายทั้งหมดในตําแหน่งอื่นที่ไม่ใช่โฟตอนที่กระจัดกระจายจะได้รับการแก้ไขโดยการคํานวณโดยใช้อัลกอริธึม CLASS (Closed Accumulation of Single Scattering) ใหม่อัลกอริทึม AO นี้ใช้แสงที่กระจัดกระจายทั้งหมดสําหรับการสกัดแสงขีปนาวุธแบบเลือกและการแก้ไขความคลาดเคลื่อน ทางแสง

กล้องจุลทรรศน์อาร์เรย์สะท้อนแสงมีข้อได้เปรียบอย่างมากที่สามารถใช้ร่วมกับกล้องจุลทรรศน์สองโฟตอนทั่วไปได้โดยตรง ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตอยู่แล้ว 

กล้องจุลทรรศน์ของเราช่วยให้คุณสำรวจโครงสร้างภายในที่ละเอียดซึ่งอยู่ลึกลงไปในเนื้อเยื่อที่มีชีวิต สิ่งนี้จะช่วยในการวินิจฉัยโรคในระยะเริ่มต้นได้อย่างมากและเร่งการวิจัยทางประสาทวิทยา

ศาสตราจารย์วิจัย Yoon Seok-chan

อ่านยัง

ธารน้ำแข็ง Doomsday กลายเป็นอันตรายมากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิด เราบอกสิ่งสำคัญ

พบอาณาจักรที่ถูกกล่าวหาของชาวฮิตไทต์ที่หายไป นักโบราณคดีพบอะไร

มีการค้นพบเอนไซม์ที่ช่วยย้อนวัยของเซลล์