Исследователи из Массачусетского технологического института разработали метод метаболической визуализации, который втрое увеличивает глубину проникновения лазерного света в биологические ткани. Используя многомодовое оптоволокно и адаптивное управление лазером, ученым удалось достичь глубины до 700 микрометров, что значительно превосходит предыдущий предел в 200 микрометров. Этот неинвазивный подход позволяет отслеживать метаболические процессы в живых образцах с высокой скоростью и разрешением, открывая перспективы для исследований в онкологии, тканевой инженерии и разработке лекарств.
Техника относится к бесконтрастной визуализации, при которой ткани не окрашиваются и не разрезаются. Лазеры вызывают свечение молекул внутри клеток, что позволяет изучать их в динамике. Для достижения большей глубины команда разработала «формирователь волокна», который изменяет форму оптоволокна в реальном времени, регулируя цвет и интенсивность лазерного света. Благодаря этому стало возможно наблюдать процессы в живых органоидах без ущерба для их структуры и функций.
Новый метод успешно протестирован, продемонстрировав способность изучать клетки на нескольких уровнях глубины в живой системе. Это особенно важно для работы с органоидами — клеточными структурами, имитирующими функции органов, которые ранее приходилось разрушать для детального анализа. Теперь можно неинвазивно исследовать их развитие и реакцию на внешние факторы.
В будущем планируется усовершенствовать метод, повысив разрешение изображений и снизив световую нагрузку на образцы. Ученые также разрабатывают алгоритмы для создания 3D-моделей образцов, что открывает возможности для применения технологии в биомедицине, например, для мониторинга эффективности лекарств в режиме реального времени.
#космос #наука #познавательное #технологии
