Лента TH Новости Биоинженерия


Создана новая технология построения биоизображений

∴ 171

Новый подход к оптической визуализации позволяет быстро и дешево контролировать множественные молекулярные взаимодействия в большой области живой ткани – например, в органе или небольшом животном.

709

Технология, которая может иметь применение в медицинской диагностике, хирургическом вмешательстве или доклиническом тестировании на наркотики. Онаспособна одновременно отслеживать 16 цветов пространственно связанной информации по площади, составляющей несколько сантиметров, и может захватывать взаимодействия, которые происходят всего за миллиардные доли секунды.

Мы разработали умный способ получить огромное количество информации за короткий промежуток времени. Наш подход быстрее и дешевле существующих технологий без каких-либо компромиссов в точности данных.Ксавьер Интес, профессор биомедицинской инженерии в Политехническом институте Ренсселера.

Как следует из названия, оптическая визуализация использует свет для исследования объекта. В биомедицинских приложениях оптическое изображение имеет много преимуществ по сравнению с такими методами, как МРТ и ПЭТ, которые используют магнетизм и выбросы позитронов для получения изображений внутри живой ткани.

Метод, разработанный лабораторией Intes, использует усовершенствованные методы оптической визуализации, чтобы выявить молекулярное состояние тканей. Клетки, отмеченные флуоресцентными молекулами, могут быть настроены для предоставления информации о таких факторах, как вязкость, кислотность или присутствие кислорода. FLIM идеально подходит для толстых тканей тела, потому что он полагается на информацию о временных изменениях, а не на интенсивность света, которая значительно ухудшается при прохождении через ткань. Исследователи также использовали резонансную передачу энергии Форстера (FRET), которая определяет тесную близость между двумя аналогично мечеными молекулами, такими как лекарство и его мишень, на основе переноса энергии, которое происходит только тогда, когда меченые молекулы доставляются в больные клетки для максимального терапевтического эффекта.

Однако, хотя метод FLIM-FRET генерирует сигнал, богатый информацией, сбор этого сигнала быстро и экономично является проблематичным. Существующие методы основаны на дорогих камерах, которые могут отображать только одного репортера за раз, и сканирование объекта может занять несколько часов, поскольку камера собирает информацию из своего полного поля зрения.

Чтобы преодолеть это препятствие, исследователи отказались от камер и вместо этого использовали метод обнаружения одного пикселя в сочетании с методом математической выборки (основанный на преобразовании Адамара), который позволил бы собрать достаточную релевантную информацию за 10 минут для построения точного изображения. Метод обнаружения может собирать информацию по 16 спектральным каналам одновременно, и три устройства обнаружения, расположенные вокруг образца, предоставляют пространственную информацию, используемую для построения трехмерного изображения.

Филипп Дончев