HEIDELBERG, Jerman, 4 Oktober 2021 - Kaedah yang dikembangkan oleh Prevedel Group di Laboratorium Biologi Molekul Eropah (EMBL) membolehkan para saintis saraf memerhatikan neuron hidup jauh di dalam otak - atau sel lain yang tersembunyi di dalam tisu legap. Kaedah ini berdasarkan mikroskopi tiga foton dan optik adaptif.

Kaedah ini meningkatkan kemampuan saintis untuk memerhatikan astrosit menghasilkan kalsium yang dilambaikan di lapisan dalam korteks, dan untuk memvisualisasikan sel-sel saraf lain di hippocampus, kawasan otak yang bertanggungjawab untuk memori dan navigasi spasial. Fenomena ini berlaku secara kerap di otak semua mamalia hidup. Lina Streich dari Kumpulan Prevedel dan rakan-rakannya dapat menggunakan teknik ini untuk menangkap perincian halus sel serbaguna ini pada resolusi tinggi yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Cermin boleh ubah yang digunakan dalam mikroskopi untuk memfokuskan cahaya dalam tisu hidup. Dengan hormat Isabel Romero Calvo, EMBL.
Cermin boleh ubah yang digunakan dalam mikroskopi untuk memfokuskan cahaya dalam tisu hidup. Pasukan EMBL menggabungkan optik adaptif dan mikroskopi tiga foton untuk menyokong kemampuan pegawai perubatan untuk membuat gambar jauh di dalam hipokampus. Dengan ihsan Isabel Romero Calvo, EMBL.

Dalam ilmu saraf, tisu otak biasanya diperhatikan pada organisma model kecil atau sampel ex vivo yang perlu dihiris untuk diperhatikan - kedua-duanya mewakili keadaan nonfisiologi. Aktiviti sel otak normal berlaku hanya pada haiwan hidup. Otak tikus, bagaimanapun, adalah tisu yang sangat tersebar, kata Robert Prevedel. "Dalam otak ini, cahaya tidak dapat difokuskan dengan sangat mudah, kerana ia berinteraksi dengan komponen selular," katanya. "Ini membatasi seberapa dalam anda dapat menghasilkan gambar yang tajam, dan menjadikannya sangat sukar untuk fokus pada struktur kecil di dalam otak dengan teknik tradisional.

"Dengan teknik mikroskopi otak pendarfluor tradisional, dua foton diserap oleh molekul pendarfluor setiap kali, dan anda dapat memastikan bahawa kegembiraan yang disebabkan oleh radiasi terbatas pada jumlah yang kecil. Tetapi semakin jauh foton bergerak, semakin besar kemungkinan kehilangannya disebabkan oleh penyerakan. "

Salah satu cara untuk mengatasi ini adalah dengan meningkatkan panjang gelombang foton yang menarik ke arah inframerah, yang memastikan tenaga radiasi yang cukup untuk diserap oleh fluorofor. Selain itu, menggunakan tiga foton dan bukannya dua membolehkan gambar yang lebih jelas diperoleh jauh di dalam otak. Namun, cabaran lain tetap ada: memastikan bahawa foton difokuskan, agar keseluruhan gambar tidak kabur.