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représentation de Profond-cerveau utilisant l'aiguille et la lumière laser chirurgicales d'une façon minimum envahissantes

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Utilisant juste une aiguille et une lumière laser chirurgicales en verre micro-minces peu coûteuses simples, l'université des ingénieurs d'Utah ont développé une manière peu coûteuse de prendre les photos à haute résolution d'un cerveau de souris, réduisant au minimum des lésions tissulaires — un processus qu'ils croient pourrait mener à une méthode beaucoup moins envahissante pour des humains.

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Typiquement, les chercheurs doivent non plus chirurgicalement prélever un échantillon du cerveau de l'animal pour examiner les cellules sous un microscope ou pour utiliser un endoscope, qui peut être 10 à 100 fois plus profondément qu'une aiguille.

Avec le nouveau processus « de microscopie d'informatique-canule », la petite largeur (de 220 micromètres) de la canule tient compte de la représentation d'une façon minimum envahissante, alors que la longue longueur (mm* de   >2) tient compte de la représentation de profond-cerveau des caractéristiques d'environ 3,5 micromètres de   dans la taille. Puisque no balayage (lent) est impliqué, la vidéo au débit d'images indigène de la caméra peut être réalisée, tenant compte de capturer des vidéos en direct de temps quasi-réel (actuellement, elle prend moins d'un cinquième d'une seconde pour calculer chaque cadre sur un ordinateur de bureau).

Dans le cas des souris, les chercheurs emploient l'optogenetics (génétiquement modifier les animaux de sorte que seulement les cellules qu'ils veulent voir la lueur sous cette lumière laser), mais l'Utah électrique et le professeur agrégé Rajesh Menon de génie informatique, qui a mené la recherche, croit que le nouveau processus peut potentiellement être développé pour les patients humains. Cela créerait un plus simple, méthode moins envahissante et et moins chère que des endoscopes, et il pourrait être employé pour d'autres organes.

Menon et son équipe avaient fonctionné avec l'U. du chercheur de Nobel-gain renommé, du professeur distingué de la biologie et de la génétique humaine Mario Capecchi, et du Jason Shepherd de l'u., assistant de la neurobiologie et de l'anatomie.

La recherche est documentée dans la dernière question des rapports scientifiques d'ouvert-Access.

* « avec la microscopie de trois-photon, profondeur de pénétration jusqu'à 1,2 du   millimètre a été récemment rapporté. Cependant, l'excitation de trois ou de multiphoton est due extrêmement inefficace à la basse section transversale d'absorption, qui exige de grandes intensités d'excitation menant au potentiel pour la phototoxicité. En outre, beaucoup de caractéristiques biologiques intéressantes se trouvent à un plus grand que 1,2   de profondeurs millimètre de la surface du cerveau tel que les ganglions basiques, le hippocampe, et l'hypothalamus. » — Ganghun Kim et autres/rapports scientifiques

Résumé de la représentation de Profond-cerveau par l'intermédiaire de la microscopie informatique de canule d'epi-fluorescence

Ici nous démontrons la microscopie de fluorescence de widefield (μm de   de diamètre de champ = de   de   200) et la représentation visuelle à l'intérieur du cerveau de rongeur à une profondeur 2 du   millimètre utilisant une aiguille en verre chirurgicale simple (canule) du   millimètre du diamètre 0,22 comme élément optique primaire. La lumière d'excitation de guides de canule dans le cerveau et le signal de fluorescence hors du cerveau. Des algorithmes à traitement d'images concomitants sont utilisés pour convertir les images dans l'espace brouillées en images et vidéo fluorescentes. La petite taille de la canule permet d'une façon minimum la représentation envahissante, alors que la longue longueur (>2   millimètre) tiennent compte de la représentation de profond-cerveau sans la complexité supplémentaire dans le système optique. Puisqu'aucun balayage n'est impliqué, la vidéo de fluorescence de widefield au débit d'images indigène de la caméra peut être réalisée.