Araştırmacılar, fotoakustik ve floresan görüntülemeyi küçük pakette birleştiriyor
Araştırmacılar, yaklaşık bir insan saçı kalınlığı kadar olan bir cihazda fotoakustik ve floresan görüntülemeyi benzersiz şekilde birleştiren yeni bir endoskop gösterdiler. Cihaz, bir gün kan dinamiklerinin nöronal aktivite ile aynı anda ölçülmesini sağlayarak beyne yeni bir bakış açısı sağlayabilir.
CNRS / Université Grenobe Alpes Laboratoire Interdisciplinaire de Physique'den araştırma ekibi lideri Emmanuel Bossy, "Bu görüntüleme yöntemlerini birleştirmek, hedeflenen bir ilaçla tedavi sonrası gibi belirli koşullarda beynin yapısını ve davranışını anlamamızı geliştirebilir" dedi. "Endoskopun küçük boyutu, görüntüleme için küçük hayvanların beyinlerine yerleştirilirken dokuya verilen zararı en aza indirmeye yardımcı oluyor."
The Optical Society (OSA) dergisinde Biyomedikal Optik EkspresBossy'nin araştırma ekibi, University College London'dan Paul C. Beard'ın ekibi ile işbirliği içinde, yeni çok modaliteli endoskoplarını anlatıyor ve kırmızı kan hücrelerinin ve floresan boncukların fotoakustik ve floresan görüntülerini alabildiğini gösteriyor.
İki görüntü birden iyidir
Aynı cihazla floresan ve fotoakustik görüntülerin alınması, tamamlayıcı bilgilerle birlikte otomatik olarak birlikte kaydedilen görüntüler sağlar. Bir floresan işaretleyici ışığı emdiğinde ve onu farklı bir dalga boyuyla yeniden yaydığında oluşturulan floresan sinyaller, dokunun belirli bölgelerini etiketlemek için en yararlıdır. Öte yandan, ışığın emilmesinden sonra oluşan akustik dalgayı yakalayan fotoakustik görüntüler etiket gerektirmez ve bu nedenle örneğin kan dinamiklerini görüntülemek için kullanılabilir.
Yeni endoskop, çok küçük çok modlu bir optik fiberin görüntüleme ucunda odaklanmış bir ışık noktası oluşturmak için optik ön dalga şekillendirme adı verilen bir teknik kullanır. Bossy, "Çok modlu bir fibere yayılan ışık karıştırılarak fiberin arkasını görmeyi imkansız hale getiriyor" dedi. "Bununla birlikte, bu tip fiber, endoskopi için avantajlıdır çünkü birçok tıbbi endoskopik cihaz için kullanılan görüntüleme fiberleri demetlerine kıyasla son derece küçüktür."
Araştırmacılar, çok modlu optik fiberin içinden görmek için, fiberden belirli ışık desenleri göndermek ve görüntüleme ucunda bir odak noktası oluşturmak için uzaysal ışık modülatörünü kullandılar. Odak noktası numuneye çarptığında, numunenin üzerindeki noktayı raster tarayarak nokta nokta bir görüntü oluşturmak için kullanılabilecek bir sinyal oluşturur. Diğer araştırmacılar floresan endoskopi için çok modlu fiberler kullanmış olsalar da, yeni çalışma fotoakustik görüntülemenin bu tip endoskop tasarımına ilk kez dahil edildiğini gösteriyor.
Ses hassasiyeti ekleme
Araştırmacılar, sese duyarlı özel bir sensör ucu ile ek, çok ince bir optik fiber ekleyerek fotoakustik görüntüleme ekledi. Piyasada satılan fiber optik akustik sensörler bu uygulama için hassas veya yeterince küçük olmadığından, araştırmacılar, Beard'ın araştırma ekibi tarafından yakın zamanda geliştirilen çok hassas bir fiber optik sensör kullandılar.
Bossy, "Odaklanmış ışık noktası, görüntüyü piksel piksel oluşturmamızı sağlarken aynı zamanda flüoresans ve fotoakustik sinyallerin gücünü artırmamızı sağlar, çünkü ışığı odak noktasında yoğunlaştırır," diye açıkladı Bossy. "Hassas bir detektörle birleştirilen bu konsantre ışık, piksel başına yalnızca bir lazer darbesi kullanarak görüntü elde etmeyi mümkün kılarken, ticari fiber optik akustik sensörler birçok lazer darbesi gerektirecekti."
Araştırmacılar, sadece 250'ye 125 mikron karesini ölçen ve her iki görüntüleme yöntemini kullanarak floresan boncukları ve kan hücrelerini görüntülemek için kullanan bir prototip mikroendoskop üretti. Birden fazla 1 mikronluk floresan boncuk ve ayrı ayrı 6 mikron kırmızı kan hücresini başarıyla tespit ettiler.
Kemirgen beynindeki floresan endoskopi diğer bilim adamları tarafından yapıldığından, araştırmacılar ikili modalite cihazlarının benzer koşullarda çalışacağından eminler. Saniyede birkaç görüntü elde etmek amacıyla şimdi cihazın çekim hızını artırmak için çalışmalarına devam ediyorlar.
Ultra ince endoskop, beynin derinliklerine ateşlenen nöronları yakalar
Sylvain Mezil ve diğerleri, Ön dalga şekillendirme ile çok modlu bir fiber aracılığıyla Tek vuruşlu hibrit fotoakustik-floresan mikroendoskopi, Biyomedikal Optik Ekspres (2020). DOI: 10.1364 / BOE.400686
Alıntı:
Araştırmacılar, fotoakustik ve floresan görüntülemeyi küçük bir pakette birleştiriyor (2020, 21 Eylül)
21 Eylül 2020 tarihinde alındı
https://phys.org/news/2020-09-combine-photoacoustic-fluorescence-imaging-tiny.html adresinden
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, hayır
bölümü yazılı izin alınmadan çoğaltılabilir. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.