Новый микроскоп заглянет в мозг сквозь кости черепа: в его основе лежит лазер

Новый микроскоп заглянет в мозг сквозь кости черепа

Уникальный микроскоп изобрели ученые из Корейского Университета. Он позволяет заглянуть внутрь черепа без разрезов и каких-либо проникновений. Никакие другие методы ранее не позволяли проникнуть внутрь живых тканей мозга. А любые хирургические вмешательства всегда рискуют повредить ткани. Корейские ученые нашли способ получения четкого изображения из рассеянного инфракрасного света, который исходит от лазера, даже после его проникновения через плотный костный слой.

Специалисты Сеокчан Юн и Ходжун Ли, авторы разработки, говорят, что новый микроскоп дает возможность изучения тонких внутренних структур глубоко в живых тканях, в которые никаким образом проникнуть нельзя.


Новое устройство использует метод трехфотонной микроскопии. С его помощью удалось сделать изображения нейронов под черепом в мозге лабораторной мыши. Ранее все попытки получить идеально чистые изображения заканчивались неудачей, или требовались прорезания отверстий в черепе. Но с новым микроскопом удалось обойти без этого повреждающего череп вмешательства.

С помощью трехфотонной микроскопии, которая использует длинные волны и специальный гель при сочетании световых частиц удалось получить изображения без повреждения хрупких биологических моделей.

А далее методы визуализации были объединены с мощной вычислительной адаптивной оптикой, применявшейся в наземной астрономии. В результате впервые в истории медицины удалось получить изображения нейронной сети головного мозга мыши с очень высоким разрешением без повреждения черепа. Свою новую конструкцию ученые также дополнили лазерно-сканирующей микроскопией с отражающей матрицей.


В итоге микроскоп обнаруживает светорассеяние не только на глубине изображения, но и дает возможность получить полную реакцию взаимодействия света и среды - его матрицу отражения.

Ученые считают, что новейший способ визуализации биологических структур в их собственном естественном жизненном состоянии без хирургического вмешательства, помогает раскрыть новые данные об их ролях и функциях, и облегчить обнаружение проблем со здоровьем. Применяемый метод может быть в скором времени использован и на людях.

Это исследование было опубликовано в Nature Communications.