Primul microscop bazat pe sunet revoluționează imagistica cerebrală
În ultimele decenii, cercetătorii au căutat soluții pentru a obține imagini mai clare și mai profunde ale creierului, iar sistemele tradiționale bazate pe lumină întâmpină dificultăți în a pătrunde în regiunile adânci ale acestuia. Astfel, a fost dezvoltat primul microscop bazat pe sunet, care promite să schimbe radical acest domeniu.
O echipă de cercetători și ingineri de la MIT a creat un microscop inovator care combină impulsuri luminoase ultrarapide cu detecția acustică. Acest sistem poate pătrunde la adâncimi de peste cinci ori mai mari decât metodele existente, fără a necesita coloranți sau modificări genetice. Această tehnologie are potențialul de a revoluționa cercetarea în neuroștiințe și aplicațiile chirurgicale.
Studiul a demonstrat capacitatea sistemului de a detecta NAD(P)H, o moleculă importantă asociată cu metabolismul celular și activitatea neuronală, din mostre dense de țesut cerebral. Testele au fost efectuate pe un organoid cerebral derivat din celule stem umane și pe o secțiune de creier de șoarece.
Dispozitivul utilizează o metodă avansată numită excitație cu trei fotoni, care permite pătrunderea mai adâncă în țesut datorită lungimilor de undă mai mari. Acest proces generează unde sonore care sunt captate de un microfon cu ultrasunete, iar software-ul le transformă în imagini clare. Tehnica, denumită imagistică fotoacustică cu trei fotoni, oferă o detecție moleculară precisă fără a modifica țesutul.
Acest microscop bazat pe sunet are potențialul de a detecta și alți indicatori importanți, precum GCaMP, care este utilizat pentru a urmări activitatea neuronală. De asemenea, poate oferi informații structurale despre celule, facilitând obținerea detaliilor moleculare într-o singură scanare.
Coautorul studiului, Tatsuya Osaki, a subliniat importanța integrării tehnicilor avansate într-un proces eficient, ceea ce ar putea contribui la studiul afecțiunilor neurologice precum boala Alzheimer și crizele epileptice. Datorită absenței substanțelor de contrast, acest sistem ar putea fi folosit și în timpul intervențiilor chirurgicale, oferind o hartă în timp real a activității cerebrale.
Primul microscop bazat pe sunet
Recent, cercetătorii au dezvoltat un microscop inovator bazat pe sunet, capabil să penetreze până la 2 milimetri în creierul viu fără a altera celulele. Această tehnologie promite să revoluționeze imagistica cerebrală, având aplicații semnificative în neurochirurgie și cercetarea creierului.
Studiul care detaliază această descoperire a fost publicat în revista Light: Science and Applications. Potrivit expertului Lee, sistemul a fost testat pe animale vii, demonstrând eficiența sa în captarea imaginilor detaliate ale țesutului cerebral.
Această metodă ar putea deschide noi perspective în tratamentele medicale și în înțelegerea funcționării creierului, având deja aplicații anterioare în ghidarea tratării rănilor prin tehnologia imagisticii NAD(P)H.
