Optica tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Tədqiqatçılar sürfə zebra balığının beynindən yayılan tutmanın görüntülərini 3D formatında çəkmək üçün kifayət qədər sürətli yeni yüksək qətnaməli işıq vərəqi görüntüləmə sistemi hazırlayıblar. Şəkillərdən görünür ki, tutma balığın arxasından başlayır və optik tektada pik həddə çatır. Müəllif: Peter Kner, Corciya Universiteti

Tutmalar beyində saniyələr ərzində sürətlə yayıla bilər və bu da onları ətraflı şəkildə qeyd etməyi çətinləşdirir. Bu çətinliyin öhdəsindən gəlmək üçün tədqiqatçılar sürfə zebra balığının beynində tutmaların yayılmasını 3D formatında görüntüləmək üçün kifayət qədər sürətli olan yeni yüksək qətnaməli işıq vərəqi görüntüləmə sistemi hazırlayıblar.

Corciya Universitetindən tədqiqat qrupunun rəhbəri Peter Kner bildirib ki, “Biz mikroskopun təsviri formalaşdırma tərzindəki qüsurları – aberrasiyaları real vaxt rejimində korreksiya etməklə sürətli həcmli görüntüləmə aparmağa imkan verən işıq təbəqəli mikroskop hazırladıq. Zebra balığında tutma hadisələrinin əksər görüntüləmələri yalnız 2D görüntülər çəkib, lakin sistemimiz əvvəllər mümkün olduğundan daha böyük həcmdə 3D yüksək qətnaməli görüntüləmə aparmağa imkan verir.”

Tədqiqatçılar Biomedical Optics Express jurnalında dərc olunmuş məqalələrində yeni mikroskopiya sisteminin saniyədə dörd həcm sürətlə 499 × 499 × 150 mikron ^3- ə qədər həcmləri difraksiya ilə məhdudlaşmış qətnamə ilə çəkə biləcəyini göstərirlər. Onlar sistemdən nevrologiya tədqiqatlarında geniş istifadə olunan zebra balığı sürfələrində tutmaların sinir sistemi vasitəsilə necə yayıldığını müşahidə etmək üçün istifadə ediblər.

Kner bildirib ki, “Sürətli həcmli görüntüləmə texnikamızdan əldə edilən ətraflı görüntüləmə məlumatları tutmaların əmələ gəlməsi və yayılma mexanizmləri haqqında yeni məlumatlar verə bilər və daha effektiv terapiyaların hazırlanmasına istiqamət verə bilər. Daha ümumilikdə, bu yanaşma beynin necə işlədiyini anlamağımızı yaxşılaşdıra bilər və müxtəlif beyin xəstəlikləri və pozğunluqlarının müalicəsinə kömək edə bilər.”Oyna

00:00

00:15SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Daha sürətli 3D görüntüləmə

Yeni iş, qıcolmaların beyində necə yayıldığını və gad1b geninin bu prosesə necə təsir etdiyini anlamaq məqsədi ilə başladı. gad1b geni beynin inkişafı və siqnal ötürülməsində vacib olan GABA neyrotransmitterini idarə etməyə kömək edir. Normal zebra balığında və gad1b geni olmayan zebra balığında qıcolma fəaliyyətini qeyd etmək üçün 2D işıqlandırma mikroskopiyasından istifadə etdikdən sonra tədqiqatçılar bu hadisələrin beyində 3D formatında necə inkişaf etdiyini görüntüləmək istədilər.

İşıq təbəqəsi mikroskopiyası, geniş sahəli mikroskopiya ilə müqayisədə fokusdan kənar fon işığını kəskin şəkildə azaltmaq üçün nümunəni yan tərəfdən işıqlandırmaq üçün nazik bir işıq təbəqəsindən istifadə edir. Bu, həmçinin fokusdan kənar işığı da bloklayan konfokal mikroskopiya kimi üsullardan daha sürətli və daha az fototoksikdir.

Əvvəlki işlərində tədqiqatçılar geniş baxış sahəsinə və sensorsuz adaptiv optikaya malik işıq vərəqi mikroskopiya sistemi qurmuşdular. Bu yanaşma optik düzəlişləri birbaşa görüntü keyfiyyəti ölçmələrindən hesablayır. Lakin sistem tək bir xam həcm əldə etmək üçün təxminən 1,75 saniyə tələb edirdi ki, bu da sürətlə dəyişən beyin fəaliyyətini 3D formatında çəkmək üçün kifayət qədər sürətli deyil.

Daha sürətli görüntüləmə sistemi yaratmaq üçün tədqiqatçılar fokus müstəvisini nümunədən sürətlə hərəkət etdirmək üçün elektriklə tənzimlənən linzadan istifadə etdilər. Bu, görüntünün əldə edilməsini sürətləndirsə də, tədqiqatçılar həmçinin millisaniyə miqyaslı adaptiv optika yeniləmələrini mikroskopun kamerası və skan komponentləri ilə sinxronizasiya etmək üçün bir metod hazırlamalı oldular. Birlikdə, bu təkmilləşdirmələr görüntü keyfiyyətindən ödün vermədən davamlı yüksək sürətli həcmli görüntüləmə əldə etməyə imkan verdi.

Beyində qıcolmaların müşahidəsi

Tədqiqatçılar zebra balığı sürfələrində induksiya olunmuş qıcolmaların yayılmasını görüntüləmək üçün yeni işıq mikroskopundan istifadə etdilər. Mikroskop 2,5 dəqiqə ərzində fasiləsiz olaraq 600 cild əldə etdi ki, bu da əvvəlki sistemdən yeddi dəfə daha sürətlidir.

Zebra balığının şəkilləri göstərir ki, tutmalar beynin arxa hissəsində yaranır, vizual məlumatların emalı ilə məşğul olan beyin bölgəsi olan optik tektuma doğru irəliləyir və sonra onlarla saniyə ərzində tədricən azalır.

Daha sonra tədqiqatçılar sistemdən gad1b genindən məhrum zebra balığı da daxil olmaqla daha çox nümunənin görüntüsünü çəkmək üçün istifadə etməyi planlaşdırırlar. Onlar həmçinin yalnız optik sistemdə deyil, zebra balığı nümunəsindəki aberrasiyaları düzəltmək üçün birbaşa dalğa cəbhəsi sensoru yanaşması üzərində işləyirlər.

Nəşr detalları

Bingxi Liu və digərləri, Adaptiv optik işıq vərəqi mikroskopiyası ilə zebra balığı tutma modelinin sürətli həcmli görüntüləməsi, Biotibbi Optika Ekspressi (2026). DOI: 10.1364/boe.596096

Jurnal məlumatı: Biotibbi Optika Express 

Əsas tibbi anlayışlar

qamma-Aminobütrik turşusu

Klinik kateqoriyalar

NevrologiyaOptica tərəfindən təmin edilir