Superopløselig fotoakustisk mikroskopi finder tilstoppede blodkar

200 år siden, en læge fra Frankrig brugte et stetoskop for første gang. Utallige bestræbelser på at observere menneskekroppen er blevet gjort siden da. Indtil nu, det bedste værktøj, der giver anatomiske, funktionel, og molekylær information om mennesker og dyr er det fotoakustiske mikroskop. Superopløselig lokalisering fotoakustisk mikroskopi, som er 500 gange hurtigere end konventionel fotoakustisk mikroskopi, er udviklet af et forskerhold fra POSTECH i Korea.

Professor Chulhong Kim fra Creative IT Engineering fra POSTECH med Jinyoung Kim, en forskningsprofessor, og Jongbeom Kim, en ph.d. studerende, præsenterede et hurtigt fotoakustisk mikroskopisystem med et skræddersyet scanningsspejl i det internationale tidsskrift udgivet af Nature, Lys:Videnskab og applikationer . Denne nyudviklede mikroskopiteknik anvender en stabil og kommerciel galvanometerscanner med et specialfremstillet scanningsspejl og kan finde blokerede eller sprængte blodkar ved at overvåge strømmen af ​​røde blodlegemer uden at bruge en kontrastabsorber.

Fotoakustisk mikroskopi billeder celler, blodårer, og væv ved at fremkalde vibrationer, når den optiske energi omdannes til varme, efter at et objekt absorberer lys fra laserstråle. Konventionelle fotoakustiske mikroskopisystemer ved hjælp af en galvanometerscanner har et smalt synsfelt, fordi de ikke scanner fotoakustiske bølger, men kun den optiske stråle. Disse systemer, der anvender et lineært motoriseret trin, har også en tidsbegrænsning i at lave billeder.

Forskerteamet udviklede et nyt fotoakustisk mikroskopisystem med forbedret ydeevne. Det kan scanne både fotoakustiske bølger og optiske stråler samtidigt, da forskerne implementerede et specialfremstillet scanningsspejl inden for et eksisterende fotoakustisk mikroskopisystem. Det kan også overvåge meget små kar ved hjælp af iboende røde blodlegemer uden en kontrastabsorber, hvilket er en stor ydelsesforbedring. Desuden, det nye system er 500 gange hurtigere end konventionelle systemer. Med forbedringen, den kan demonstrere superopløsningsbilleddannelse ved at lokalisere fotoakustiske signaler med rumlig opløsning forbedret 2,5 gange.

Deres forskningsresultat er meningsfuld på mange måder. Dette system forventes at være meget lovende inden for diagnose og behandling af slagtilfælde og hjerte -kar -sygdomme. Fordi det kan overvåge og billedgøre blodkar med strømmen af ​​blodlegemer i realtid, det kan også bruges til vaskulær sygdom, der kræver akut diagnose og behandling. I øvrigt, det muliggør direkte overvågning af hæmodynamik i mikrokarrene. Det forventes at blive anvendt på forskellige områder, herunder hæmodynamisk respons, kontrastmiddel dynamik i blodkar, og forbigående mikrocirkulationsforstyrrelser.

Professor Chulhong Kim sagde:"Vi afbildede med succes mikrokarrene i ørerne, øjne, og hjerner af mus, og en menneskelig fingerspids med dette nye fotoakustiske mikroskopisystem. Det, vi har udviklet, kan være et gratis værktøj til det konventionelle hjernebilleddannelsessystem, og det kan også være et lovende værktøj til fremtidige prækliniske og kliniske undersøgelser. "