Az új mikroszkópos technológia a legmélyebb betekintést nyújthatja az élő agyszövetekbe

Az MIT kutatócsoportja olyan új mikroszkópos technológiát fejlesztett ki, amely a hagyományos mikroszkópoknál mélyebbre lát az agyszövetekbe egysejtes szinten. A rendszer a fény és a hang újszerű kombinációját használja a nagy felbontású képek készítéséhez külső címkék nélkül. A munkát a Light című folyóiratban megjelent tanulmányban részletezik: Science and Applications című folyóiratban jelent meg.

Az új "Multiphoton-In and Acoustic-Out" két fő lépésben működik. Először egy intenzív, ultrarövid, hosszú hullámhosszú fénysugárral mélyen és pontosan behatol az agyszövetbe. A "háromfotonos fény" egyetlen sejtben gerjeszti a célmolekulát.

A második lépésben ahelyett, hogy a molekula által kibocsátott halvány fluoreszcens fényt próbálná érzékelni, a hangot méri. Ahogy a fényenergia elnyelődik, hőtágulást okoz a sejtben, és hanghullámokat hoz létre, amelyek a szöveteken keresztül terjednek. Egy nagyon érzékeny ultrahangmikrofon veszi fel a hangot, a rendszer ezután a hangjelet részletes képpé alakítja.

Az új rendszer segítségével a kutatócsoport sikeresen leképezte a NAD(P)H-t - a sejtek anyagcseréjéhez és az idegsejtek aktivitásához kapcsolódó molekulát - egy 1,1 milliméter vastagságú emberi agyi organoidon keresztül. Hogy perspektívába helyezzük a dolgot, ez a szám ötször nagyobb, mint amire más címkézésmentes mikroszkópos technológiák képesek.

Tekintettel arra, hogy az új rendszer nem igényel hozzáadott vegyszereket vagy géntechnológiát, a kutatók előrejelzése szerint egy napon klinikai körülmények között is alkalmazható lesz, például az Alzheimer-kórhoz hasonló betegségek biomarkereinek kimutatására agyműtétek során. Az eddig elvégzett tesztek in vitro és ex vivo voltak, de a csapat most élő állatokon történő demonstrációt céloz meg.