Zobrazovací metoda
Už žádné řezání. Nový tomograf nahlédne do živých tkání
18.05.2012 14:21
Vědci z Fyziologického ústavu Akademie věd už nemusejí pracně pořizovat stovky tenkých řezů zkoumaného vzorku a následně z nich v počítači rekonstruovat trojrozměrný model. Nový tomograf to udělá za ně. Virtuálně a přesněji.
Na metr dlouhé a 24 kilogramů těžké krabici na první pohled není nic zajímavého. Skrývá se v ní však unikátní optický projekční tomograf umožňující vytvářet trojrozměrné obrázky a videa živočišných a rostlinných tkání, orgánů a menších organismů nebo jejich embryí.
"Myšlenka optické projekční tomografie není zdaleka nová. Každý si jistě vzpomíná na dětské pokusy s lampičkou pod peřinou, když jsme si prosvěcovali prsty a mimo červenou barvu jsme viděli i stíny kůstek. Intenzita a různá vlnová délka červené barvy dodnes slouží pro měření množství protékající okysličené krve. Ke zdokonalení tohoto jednoduchého principu došlo poměrně nedávno, v roce 2002 v Anglii, z potřeby přesného zobrazení především vyvíjejících se jemných struktur," vysvětluje profesor František Vyskočil z Fyziologického ústavu Akademie věd ČR.
Výhoda optické projekční tomografie (OPT) spočívá v tom, že studovaný objekt se nemusí půlit nebo řezat na plátky, které by navíc bylo třeba různě barvit. Odpadá tak jak nutnost nevratně poškodit vzorek, tak riziko zkreslení výsledků. Při OPT se preparáty drobných rozměrů (nejlépe 2-15 mm) mohou "obarvit" jako celek. Lze v nich zviditelnit určité typy buněk nebo jednotlivé makromolekuly, například bílkoviny nebo DNA.
Specifické části vzorku lze označit fluorescenčním barvivem, které po ozáření světlem o vhodné vlnové délce vydává vlastní světlo. Na snímku tak lze takto označené struktury snadno odlišit od pozadí.
Biologické vzorky obvykle mají nízkou průsvitnost. Je proto nutné je předem projasnit. Dělá se to pomocí roztoku, který nahradí vodu obsaženou v buňkách a v mezibuněčném prostoru. Má vysoký index lomu - je blízký indexu lomu, který mají zkoumané tkáně. Výsledkem je průsvitný až průhledný biologický preparát.
Vzorek se pak upevní na otáčející se držák a postupně se prosvěcuje světlem o požadované vlnové délce. Počítač ze snímků rekonstruuje trojrozměrný obraz. Lze tak získat snímek nebo video s rozlišením asi 3,2 mikrometru krychlového.
Výzkum škůdců, žížal i nemocného srdce
Vědci budou pomocí tomografu zkoumat například myší mozky a jejich krevní řečiště poškozené chemikáliemi nebo radiací, srdce s vrozenými převodovými vadami, letový aparát škodlivého hmyzu, umělou kůži, přetížené ledviny, ale také třeba obyčejnou žížalu, která je přes svou všeobecně známou užitečnost ještě stále málo prozkoumaným půdním živočichem.
Metoda je užitečná nejen v základním výzkumu, ale i ve výzkumu vedoucímu k přesnější lékařské diagnostice. Lékařům umožňuje přímo vidět, jak vypadá zdravá, nebo naopak podezřelá, či dokonce nemocná struktura. Lze tak sledovat postup onemocnění, vliv léčby i její případné vedlejší účinky.
Diskuse
Diskuze u článků starších půl roku z důvodu neaktuálnosti již nezobrazujeme. Vaše redakce.