Исследователи разрабатывают новый сверхбыстрый 3D-микроскоп

Исследователи разрабатывают новый сверхбыстрый 3D-микроскоп

Исследователи разрабатывают новый сверхбыстрый 3D-микроскоп

19 сентября
Покажи другу:

Новый микроскоп может захватывать 3D-изображения живых организмов в реальном времени. Носящее название Qis-scope, устройство оазрабатывается университетом Карлоса III в Мадриде (UC3M). Микроскоп может использоваться в биомедицинских исследованиях или для улучшения процедур клинического диагноза.

Этот микроскоп следующего поколения может создавать трехмерные изображения небольших образцов (от 1 мм до 2 см) за счет использования плоского лазерного луча в почти реальном времени, что позволяет контролировать рост животных по мере их развития. «Мы можем видеть, как сердце рыб данио бьется и дсделать трехмерную реконструкцию его ритма», рассказал Хорхе Риполл, профессор кафедры биоинженерии и аэрокосмической техники в UC3M и соучредитель 4D Nature совместно с Алисией Арранц и Сесар Номбела. «Он может использоваться для многих исследований, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, и позволяет лучше понять, как функционирует сердце».

По словам его создателей, эта технология представляет собой следующий шаг в конфокальной микроскопии, которая в последние два десятилетия произвела революцию в мире биомедицины. Микроскоп QIs может захватывать 200 изображений в секунду, по сравнению с приблизительно пятью изображениями в секунду современного конфокального микроскопа. В дополнение к своей скорости он может маркировать ячейки или молекулярные процессы разными цветами, используя четыре лазера, число которых может быть увеличено до шести. «Это позволяет контролировать до шести разных ячеек или шести разных типов клеток в одном образце», сказал Риполл, который проводит исследования в группе Biomedical Imaging and Instruments (BiiG) при университете UC3M.

Это устройство способно наблюдать, что происходит на клеточном уровне при развитии ткани или внутреннем функционировании органов. «Если клетки отмечены флуоресцентными белками, вы можете провести конкретный мониторинг того, что происходит на клеточном уровне в каждом органе», поделился Рипол. «Мы генерируем луч света с помощью лазера. Этот луч света возбуждает флуоресценцию, а когда луч света перемещается, мы получаем трехмерное изображение образца».

QIs-scope имеет широкий спектр применения в области биомедицинской визуализации. Он станет полезен в лабораторных исследованиях или для разработок в сфере молекулярной биологии для изучения целых органов или моделей животных. Кроме того, он может представлять интерес для клиник и фармацевтических центров, которые используют традиционные конфокальные микроскопы. Также он может использоваться для контроля качества жидкостей и наличия примесей для создания трехмерных изображений прозрачных материалов. Его можно применять с использованием других длин волн электромагнитного спектра (например, терагерц или микроволн) при создании изображений непрозрачных материалов.

Ключ к функционированию Qis-scope лежит в программном обеспечении, поскольку для проведения измерений в разных положениях образца со скоростью 200 изображений в секунду необходимо координировать набор лазеров, двигателей, камер и фильтров очень эффективно. Высокая скорость измерения позволяет захватывать несколько углов образца. Это улучшает разрешение и качество реконструированных данных, но для этого требуется сложное программное обеспечение для объединения всех этих измерений. «Наша цель состоит в том, чтобы QI-scope был прост в использовании с интуитивно понятным программным обеспечением, чтобы пользователь мог видеть образец и выбирать, где производить сканирование, выбирать цвета зон возбуждения и генерировать трехмерное изображение с таким количеством цветов, какое было выбрано».

Источник: https://m.phys.org/news/2017-09-ultra-fast-3d-microscope.html






Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться


количество
пользователей

2339

количество
работ

4789