Микроскоп зрит в корень

 


Для биопсии необходимо физическое извлечение образцов тканей, потому что обычные микроскопы могут давать сфокусированные изображения только на одном определенном расстоянии. Новый же метод позволяет видеть на несколько миллиметров вглубь и получать четкое изображение всего участка ткани.

«Теперь мы можем получать трехмерные массивы данных, причем получаемое разрешение равномерно по площади изображения и соответствует тому, что прежде наблюдалось только в центре, – говорит врач и биоинженер Штефан Боппарт (Stephen Boppart) из Университета штата Иллинойс. – Это позволит нам изучать очень большие области при очень высоком разрешении, что многократно ускорит процесс анализа тканей».

Секрет усовершенствования заключается в использовании многократных отражений от расфокусированных частей изображения, чтобы восстановить контраст изображения. Подобная технология применяется в радарах и рентгеновских томографах. Штефан утверждает, что его группа уже подошла к практическому использованию этого метода в режиме реального времени. «Это преодолевает фундаментальный предел в микроскопии», – говорит биоинженер Джозеф Изатт (Joseph Izatt) из Университета Дьюка.

Суть реализации состоит в таком свойстве лазерного излучения, как когерентность. Отражаясь от поверхности, свет сохраняет длину волны, однако небольшое смещение фазы создает интерференционную картину. Оптическая когерентная микроскопия была предложена 15 лет назад. Четкость изображения реконструируется за счет интерференционной картины от луча лазера, направленного в центр фокальной плоскости.

Фокальная плоскость в реальности представляет собой дугу круга большого диаметра. Задача исследователя состояла в том, чтобы создать компьютерную программу, которая превращает дифракционную картину в изображение с высоким разрешением. Сообщение об этом появилось в этом месяце в журнале Nature Physics.

Новый метод найдет применение в онкологии, для чего потребуется сделать небольшую модификацию существующих эндоскопов. «Если бы мы могли делать оптическую биопсию через иглу или катетер, то информация начинала бы поступать практически мгновенно, и мы бы непосредственно анализировали ее».


Источник: В мире науки