Haqiqiy vaqtda 3D tasvirlash imkoniyatiga ega lazerli skanerlovchi stereo mikroskop
Bir necha kun oldin Xitoy Fanlar akademiyasi Sian Optika va mexanika institutining vaqtinchalik optika va foton texnologiyasi davlat kalit laboratoriyasining o'ta aniqlikdagi tasvirlash guruhi real vaqt rejimida ikki fotonli qo'zg'atuvchi lazerli skanerlash stereo mikroskopini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi. .
Laboratoriya sichqonchasi mushukning tasvirini ko'rganda, uning miyasi qanday ishlaydi? Ushbu yangi ma'lumot o'n millionlab neyronlarni o'z ichiga olgan neyron tarmoqda qanday uzatiladi? Sirni o'rganish uchun optik mikroskopdan qanday foydalanish kerak? Bu zamonaviy hayot haqidagi tadqiqotlar optik mikroskopiya tasvirlash texnologiyasiga yangi muammolarni qo'yadi.
Bir necha kun oldin Xitoy Fanlar akademiyasi Sian Optika va mexanika institutining vaqtinchalik optika va foton texnologiyasi davlat kalit laboratoriyasining o'ta aniqlikdagi tasvirlash guruhi real vaqt rejimida ikki fotonli qo'zg'atuvchi lazerli skanerlash stereo mikroskopini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi. . "U uch o'lchovli mikroskopik dunyoni real vaqt rejimida uch o'lchovli filmni tomosha qilish kabi yorug'lik bo'laklarisiz va ko'p vaqt talab qiladigan uch o'lchovli tasvirni qayta tiklashsiz kuzatish imkonini beradi." Doktor Yang Yanlong, jamoaning asosiy a'zosi, dedi. An'anaviy yorug'lik mikroskopiyasi ikkita muammoga duch kelgani ma'lum bo'ldi. Muammolardan biri shundaki, tasvirlash maydonining chuqurligi juda kichik va bir vaqtning o'zida namunaning faqat yupqa qatlamini ko'rish mumkin va namunaning uch o'lchovli taqsimotini bevosita ko'rish mumkin emas. Yana bir qiyin muammo: binokulyar ko'rish orqali uch o'lchovli dunyoni inson idrokiga taqlid qilish uchun Bessel nurini ikki yo'nalishda skanerlash kerak. Agar ushbu ikki yo'nalishda tasvirni olish vaqtini kechiktirish juda katta bo'lsa, u tez o'tadi. Floresan signalini to'g'ri ushlash va joylashtirish mumkin emas. Misol uchun, ikki fotonli qo'zg'atuvchi lazerli skanerlash floresan mikroskopiyasi 1990-yillarda taklif qilinganidan beri neyroimaging va boshqa sohalarda keng qo'llanilgan. 3D tasvirni yakunlash uchun odatda o'nlab yoki hatto yuzlab 2D tasvir qatlamlarini qo'shish va qayta tiklashni talab qiladi. Butun 3D tasvirlash jarayoni kamida bir necha daqiqa davom etadi va tezligi juda sekin, shuning uchun u tirik organizmlarning dinamik 3D tasviriga javob bera olmaydi." Doktor Yang Yanlong tushuntirdi.
Tadqiqotchilar Baoli Yao va Tong Ye boshchiligidagi Sian Optika va Mexanika Institutining o'ta aniqlikdagi tasvirlash guruhi skanerlashni yakunlash uchun cho'zilgan fokuslangan lazer nuridan — Bessel nuridan foydalangan. Bir vaqtning o'zida qalin 3D namunalarni kesish, aniq tasvirlash. Sian Optika va Mexanika instituti tadqiqotchilari qiyinchiliklarni yengib o'tishdi va Bessel nurlarini uch daraja erkinlik bilan tez skanerlashni amalga oshiruvchi va millisekundlar (minglab) tartibida ikki tomonlama ko'rish burchaklari o'rtasida almashishi mumkin bo'lgan murakkab lazerli skanerlash moslamasini yaratdilar. soniya).
Bu qanday ma'nono bildiradi? Oddiy so'z bilan aytganda, agar ari bizdan uchib o'tsa, miya o'z pozitsiyasini aniq idrok etishi uchun uni bir vaqtning o'zida ko'rish uchun ikkita ko'z kerak. Agar chap va o'ng ko'zlar navbatma-navbat ochilib yopilsa, miya irodasi Asalarilarning holatini aniq aniqlash mumkin emas. Yangi texnik vositalarning "millisoniya darajasida" o'zgarishi ikki tomonlama ko'rishni bir zumda yakunlash imkonini beradi, shuning uchun namunaning uch o'lchovli dinamik o'zgarishlarini real vaqt rejimida olish mumkin.
Ushbu texnologiya birinchi marta ikki tomonlama lazerli skanerlash asosida real vaqtda stereomikroskopik tasvirlash va displey tizimini amalga oshiradi va uning uch o'lchovli tasvirlash tezligi an'anaviy nuqta-nuqta skanerlash usulidan bir yoki ikki baravar yuqori. Ya'ni, ilgari bir necha daqiqadan o'nlab daqiqagacha davom etadigan tasvirni olish jarayoni endi bir necha soniyada yakunlanishi mumkin. Ushbu ikki fotonli stereomikroskopik ko'rish tizimi tirik organizmlarni uch o'lchovli real vaqtda tasvirlash va ko'rsatish uchun yangi kuzatish vositasini taqdim etadi, undan neyron tarmoqlar orqali vaqtinchalik neyron signallarining o'tishini kuzatishda foydalanish mumkin. Ma'lum bo'lishicha, ushbu tadqiqot Xitoy Fanlar Akademiyasining "Yuz iste'dod dasturi" va Xitoy Milliy tabiiy fanlar jamg'armasi tomonidan qo'llab-quvvatlangan. Asosiy tamoyillarni tekshirishdan, asosiy texnologiyalardagi yutuqlardan, asosiy prototiplarni yakunlashgacha, u asosiy tadqiqotlardan ilovalar integratsiyasigacha bo'lgan turli yo'nalishlardan o'tdi.
Hozirgi vaqtda tadqiqot guruhi uyda va xorijda tegishli ilmiy tadqiqot institutlari bilan biotibbiyot dasturlari bo'yicha hamkorlikda tadqiqotlar olib bormoqda va ushbu texnologiyani uch o'lchovli tezkor tasvirlash va tirik organizmlarni ko'rsatish sohasida qo'llashga umid qilmoqda.
