Микроскоп, который видит сквозь череп

Современная медицина нуждается в возможности смотреть «внутрь» человека, не повреждая ткани организма. Уже существуют неинвазивные методы, такие как оптическая когерентная микроскопия и двухфотонная микроскопия, которые позволяют это делать. Однако они могут повредить ткани и проникают на небольшую глубину.

Теперь исследователи разработали метод создания чёткого изображения в рассеянном инфракрасном свете, испускаемом лазером, даже после того, как излучение прошло через толстый костный слой. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

В последние годы исследователи применяли метод трёхфотонной микроскопии, который успешно визуализировал нейроны мозга мыши, закрытые костями черепа. Однако этот метод может повредить хрупкие биологические молекулы.

Создан микроскоп, который видит сквозь череп
Теперь учёные разработали новый подход – лазерную сканирующую микроскопию на отражающей матрице. Он использует не только безопасное оптическое оборудование, но и алгоритм вычислительной адаптивной оптики для исправления дефектов изображения.

Алгоритмы корректируют рассеянные фотоны и сильные оптические аберрации (погрешности). По словам исследователей, количество аберраций, которые можно исправить, в 10 раз больше, чем у стандартных систем.

Снимки нового микроскопа

Новая система ограничена вычислительной мощностью, так как требует быстрых и длительных вычислений для обработки сложных аберраций в изображениях небольших детализированных областей. Но команда планирует усовершенствовать разработку и найти новые применения.

Источник: Popmech