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proyección de imagen del Profundo-cerebro usando aguja quirúrgica como mínimo invasor y la luz laser

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Usando apenas una aguja quirúrgica de cristal micro-fina barata simple y una luz laser, la universidad de los ingenieros de Utah ha desarrollado una manera barata de tomar las imágenes de alta resolución de un cerebro del ratón, minimizando daño tisular — un proceso que creen podría llevar a un método mucho menos invasor para los seres humanos.

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Típicamente, los investigadores deben recoger tampoco quirúrgico una muestra del cerebro del animal para examinar las células debajo de un microscopio o para utilizar un endoscopio, que puede ser 10 a 100 veces más densamente que una aguja.

Con el nuevo “proceso de la microscopia de la de cómputo-cánula”, la pequeña anchura (de 220 micrómetros) de la cánula permite proyección de imagen como mínimo invasor, mientras que la longitud larga (mm* del   >2) permite la proyección de imagen del profundo-cerebro de las características de cerca de 3,5 micrómetros del   de tamaño. Puesto que no hay exploración (lenta) implicada, el vídeo a la velocidad de fotogramas nativa de la cámara se puede alcanzar, teniendo en cuenta capturar cerca de los vídeos en directo en tiempo real (actualmente, toma menos de un quinto de un segundo para computar cada marco en un equipo de escritorio).

En el caso de ratones, los investigadores utilizan optogenetics (genético modificar los animales de modo que solamente las células que quieren ver resplandor bajo esta luz laser), pero Utah eléctrico y el profesor adjunto Rajesh Menon de la ingeniería informática, que llevó la investigación, cree que el nuevo proceso se puede potencialmente desarrollar para los pacientes humanos. Eso crearía un más simple, método menos invasor, y menos costoso que los endoscopios, y podría ser utilizada para otros órganos.

Menon y su equipo han estado trabajando con el U. del investigador Nobel-que ganaba renombrado, del profesor distinguido de la biología y de la genética humana Mario Capecchi, y de Jason Shepherd del u., profesor adjunto de la neurobiología y de la anatomía.

La investigación se documenta en la última aplicación los informes científicos del abierto-acceso.

* “con la microscopia del tres-fotón, profundidad de penetración hasta 1,2 del   milímetro fue divulgado recientemente. Sin embargo, la excitación de tres o del multifotón es extremadamente ineficaz debido al corte transversal de absorción bajo, que requiere las intensidades grandes de la excitación que llevan al potencial para la fototoxicidad. Además, muchas características biológicas interesantes mienten en el mayor de 1,2   de las profundidades milímetro de la superficie del cerebro tal como los ganglios básicos, hipocampo, y el hipotálamo.” — Ganghun Kim y otros/informes científicos

Extracto de la proyección de imagen del Profundo-cerebro vía microscopia de cómputo de la cánula de la epi-fluorescencia

Aquí demostramos microscopia de fluorescencia del widefield (μm del   del diámetro del campo = del   del   200) y la proyección de imagen video dentro del cerebro del roedor en una profundidad 2 del   milímetro usando una aguja de cristal quirúrgica simple (cánula) del   milímetro del diámetro 0,22 como el elemento óptico primario. La luz de la excitación de las guías de la cánula en el cerebro y la señal de la fluorescencia fuera del cerebro. Los algoritmos de imagen-proceso concomitantes se utilizan para convertir las imágenes espacial revueltas en imágenes y el vídeo fluorescentes. El tamaño pequeño de la cánula permite como mínimo proyección de imagen invasor, mientras que la longitud larga (>2   milímetro) permite proyección de imagen del profundo-cerebro sin complejidad adicional en el sistema óptico. Puesto que no hay exploración implicada, el vídeo de la fluorescencia del widefield a la velocidad de fotogramas nativa de la cámara puede ser alcanzado.