Исследователи из Колумбийского университета создали новую технологию для микроскопов HySIL (Hybrid Solid-Liquid Optics), которая позволяет получать высококачественные трехмерные изображения тканей, например, мозга или биопсий раковых опухолей. При этом оборудование выходит дешевле и проще в использовании, чем существующие аналоги.
Современная биология и медицина все больше зависят от высококачественных трехмерных изображений неповрежденных тканей, таких как мозг и биопсии раковых опухолей. Эти изображения позволяют исследователям картировать нейронные цепи, характеризовать заболевания и обучать модели искусственного интеллекта следующего поколения для диагностики, а также для других целей. Однако прогресс в получении изображений этих тканей в больших масштабах был ограничен линзами, которые улавливают свет от образцов.
Исследователям приходилось идти на компромиссы: «иммерсионные» линзы, которые касаются образца через каплю масла, обеспечивают наиболее четкие изображения; но они дороги, могут видеть только на глубину нескольких миллиметров и требуют специальной подготовки образцов. Более дешевые линзы, работающие на расстоянии через воздух, могут проникать на глубину до нескольких сантиметров в образец, но они дают размытые изображения при использовании с химическими веществами, которые делают ткани прозрачными для трехмерного просмотра.
HySIL объединяет простую твердую линзу с особой иммерсионной жидкостью — вместе они работают как единая оптическая система. Благодаря этому недорогие линзы могут делать четкие снимки крупных образцов размером в несколько сантиметров при любых распространенных способах подготовки тканей — без доработки самого оборудования.
На базе технологии создали устройства SCOPE и Super‑SCOPE, которые можно устанавливать на уже имеющиеся микроскопы. Ученые проверили метод на мозгах мышей, саламандр и пещерных рыб, миниатюрных образцах человеческого мозга и биопсиях опухолей.
Технология поможет развивать искусственный интеллект для диагностики и прогнозирования заболеваний: 3D‑изображения дают полное представление о структуре ткани, в отличие от традиционных плоских срезов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в Китае представили первый в мире автономный электронный микроскоп.
