Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Фотография мозга

Мозг сфотографировали с помощью хирургической иглы и лазера

«Чердак»

Инженеры из Университета штата Юта разработали новый метод визуализации тканей мозга при помощи микротонкой хирургической иглы и света лазера.

Визуализация глубоко внутри биологических тканей, таких как головной мозг, важна для их изучения, а также для диагностики и лечения связанных с ними болезней. Ранее для этого использовалась многофотонная микроскопия, основанная на улавливании фотонов, идущих от подкрашенных специальным флуоресцентным красителем клеток. Главным недостатком этого метода было небольшая глубина проникновения в интересующий учёных и медиков объект. С помощью трехфотонной микроскопии удалось достичь максимальной глубины проникновения – до 1,2 мм. Но это оказалось малоэффективно, так как многие важные области мозга, например, базальные ганглии, гиппокамп и гипоталамус, находятся глубже.

Американские исследователи разработали новый, более совершенный способ визуализации биологических тканей, который они назвали вычислительно-канюлярной микроскопией. Для этого они использовали обычную микротонкую хирургическую иглу – канюлю – диметром 0,22 мм.

brain1.jpg
Канюли. Фото: Dr. Henning Krämer / commons.wikimedia.org

Объектом исследования стал мозг трансгенной мыши возрастом три дня. Клетки ее микроглии экспрессировали яркий красный флуоресцентный белок тd-Tomato. Это было сделано специально, так как новый метод визуализации основан на возбуждении фотонов флуоресцентного белка лазером, свет от которого проходит сквозь канюлю. Лазерный луч светит через иглу в мозг, освещая клетки, подобно фонарику. Возбуждённые таким образом фотоны из клеток мозга улавливаются специальными линзами. Затем захваченный свет проходит через специально разработанный сложный алгоритм, который собирает рассеянные световые волны в 2D- или 3D-изображение. Так учёные могут получать фото и видеоматериалы биологических тканей.

В этом новом исследовании учёным удалось проникнуть в мозг на глубину около 2 мм. Расстояние в 0,8 мм в данном случае – большой шаг вперед. Благодаря этому удалось хорошо визуализировать микроглиальные клетки мозга мыши, рассмотрев их все характерные особенности (такие, как отсутствие выпячиваний). Новый метод визуализации тканей может вскоре найти широкое применение и в исследованиях человека.

brain2.jpg
Снимок клеток мозга (из пресс-релиза University of Utah engineers
can take pictures of the brain with surgical needle and laser light
) – ВМ.

По словам ученых, преимущество метода не только в глубине высвечивания мозга, но и в большей безопасности. «Мы утверждаем, что вычислительно-канюлярная микроскопия способна свести к минимуму повреждение тканей при исследовании глубоких областей мозга из-за её небольшого размера. При этом достигается достаточное разрешение, широкое поле зрение и возможность быстро получать изображения. Кроме того, этот метод элегантно прост, так для него требуется только канюля и вычисления» - подвели итог своей работе исследователи.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports (Kim et al., Deep-brain imaging via epi-fluorescence Computational Cannula Microscopy).

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 22.03.2017

Читать статьи по темам:

визуализация мозг нейроны Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Светящиеся нейроны

Биолюминесценция нейронов во время их работы, по мнению ученых, может привести и к пониманию принципов работы мозга более сложно организованных животных.

читать

Не-функциональная МРТ

Тщательное изучение методологии проведения исследований с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии делает недействительными результаты целой отрасли науки.

читать

Как рождаются нейроны

Ученым впервые удалось наблюдать в живом мозге рождение новых нейронов и управлять их функциями, воздействуя на формирование воспоминаний.

читать

Первая видеосъемка активности нейронов целого мозга

Сделать ее позволила генная инженерия: у специально выведенных рыб нейроны вырабатывают белок, который становится флуоресцентным в зависимости от изменения концентрации ионов кальция – признака активности нейрона.

читать

Амилоидные бляшки в прозрачном мозге

Метод визуализации, делающий ткань мозга прозрачной, позволил увидеть объемную картину расположения скоплений бета-амилоидных бляшек в мозге людей, страдавших болезнью Альцгеймера.

читать

Уникальная технология поможет лечить болезни мозга

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН стал одним из победителей конкурса РФФИ «Комплексные междисциплинарные фундаментальные исследования в области молекулярной и клеточной организации биологических структур и процессов». Правда, размер гранта можно рассмотреть только в микроскоп :(

читать