Mikroskopia optoakustyczna przyspiesza. Krok w stronę zastosowań klinicznych

Mikroskopia optoakustyczna (Optoacoustic Microscopy, OAM) to jedna z zaawansowanych technik badawczych służących do obrazowania materiału biologicznego i analizy próbek tkanki. W założeniu jest dość prosta – krótkie impulsy światła laserowego, w tym przypadku w zakresie średniej podczerwieni (mid-IR), są kierowane na próbkę. Zaabsorbowane światło powoduje lokalne podgrzanie i rozszerzenie termiczne tkanki, co wywołuje maleńką falę ciśnienia. Taka fala, w postaci sygnału ultradźwiękowego, jest odbierana przez czujnik akustyczny, a na jej podstawie mikroskop tworzy obraz próbki.

Ponieważ komórki i molekuły różnią się zdolnością pochłaniania światła, metoda daje bardzo dobry kontrast optyczny, ułatwiający rozpoznawanie i identyfikację zróżnicowanych struktur w tkance. Dodatkowo fale akustyczne rozpraszają się w tkankach słabiej niż światło, dzięki czemu OAM pozwala obrazować głębiej położone struktury niż zwykła mikroskopia optyczna. Co ważne, technika ta nie wymaga stosowania barwników ani znaczników – jest metodą label-free.

Jednym z głównych wyzwań pozostaje zwiększenie szybkości skanowania i pozyskiwania danych. Niedawno znaczne postępy poczyniła grupa z Monachium, która opracowała algorytm BayROM. Pozwala on rekonstruować obraz na podstawie mniejszej ilości informacji – omija część linii skanowania i uzupełnia je symulowanymi pikselami. Im więcej danych zostanie pominiętych, tym obraz jest mniej dokładny, ale autorom udało się zwiększyć szybkość rekonstrukcji nawet 10-krotnie.

Metoda BayROM została wykorzystana do szybkiej oceny jakości autologicznego przeszczepu tłuszczu (materiał pochodzi od tego samego organizmu) – zabiegu wykonywanego coraz częściej, przy którym możliwość śledzenia wyników na żywo byłaby korzystna dla pacjenta. Badacze przygotowali dwa preparaty z mechanicznie przetworzoną ludzką tkanką tłuszczową i za pomocą OAM z BayROM zidentyfikowali liczne różnice w ich morfologii. Uzyskanie pojedynczego obrazu trwało maksymalnie pięć minut, co potencjalnie umożliwia zastosowanie tej techniki w trakcie operacji. Autorzy podkreślają, że można prowadzić takie badania bez szkody dla pacjenta.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.