Forbedring af dyb optisk mikroskopisk billeddannelse af biologiske væv

Et team af forskere tilknyttet UNIST er lykkedes med at udvikle en ny optisk mikroskopteknologi, stand til dybere billeddannelse ud over de biologiske væv. Dette gennembrud er blevet ledet af professor Jung-Hoon Park og hans forskerhold i Institut for Biomedicinsk Teknik på UNIST.

Optisk billeddannelsesteknologi er opstået som et vigtigt forskningsværktøj til biomedicinske undersøgelser på grund af dets høje opløsning og gode tomografi. Imidlertid, den optiske mikroskops begrænsede indtrængningsdybde gør det svært at observere biologiske væv med mere end 100 um tykkelse. Dette skyldes, at stærk lysspredning, forårsaget af forskellige komponenter i biologiske væv, især lipider og proteiner, gør motivet ude af fokus, som derefter forårsager billedsløring.

I dette studie, forskergruppen viste, at for bølgefrontformning i tynde anisotrope spredningsmedier, såsom biologiske væv, de kan optimere bølgefrontens formningskvalitet ved blot at begrænse den numeriske blænde (NA) for hændelsesbølgefronten.

Ud over, ved hjælp af det samme antal kontrollerede tilstande, og derfor den samme bølgefrontmålingstid, forskergruppen demonstrerede, at det bølgefrontformede fokus peak til baggrundsforhold kan øges med en faktor 2,1, mens energitilførselshastigheden kan øges med en faktor 8,9 til 710 μm tykt hjernevæv ved blot at begrænse hændelsen NA.

Forskergruppen forudser, at den nye tilgang kan åbne nye veje i en række forskellige biomedicinske applikationer, hvor forbedring af energileverancering eller billedbehandling/fotostimulering i høj opløsning er påkrævet i et begrænset tidsvindue for dekorrelation eller i lyssultede miljøer.