Sementara pusat medis menggunakan USG setiap hari, sejauh ini teknologi ini tidak mampu mengamati jaringan tubuh pada skala sel. Fisikawan dari Tu Delft telah mengembangkan teknik mikroskop berdasarkan USG untuk mengungkapkan kapiler dan sel di seluruh organ hidup-sesuatu yang tidak mungkin sebelumnya. Penelitian ini sekarang diterbitkan di Sains .
USG adalah salah satu teknik pencitraan yang paling banyak digunakan dalam kedokteran, tetapi sampai saat ini hampir tidak memainkan peran dalam pencitraan struktur terkecil dari tubuh kita seperti sel. USG -Clinis, seperti jenis yang digunakan untuk pemindaian kehamilan, menciptakan gambar real-time dari bagian tubuh-, penulis pertama Baptiste Heiles menjelaskan. -Ini memungkinkan diagnosis berbagai penyakit, atau memantau bayi yang sedang berkembang. Namun, apa yang terjadi pada tingkat mikroskopis tetap tersembunyi.-
Pencitraan sel hidup dalam 3D
Sekarang, tim ilmuwan dari Tu Delft, Institut Neuroscience Belanda dan Caltech berhasil gambar sel berlabel khusus dalam 3D dengan USG. Untuk pertama kalinya, mereka mencitrakan sel -sel hidup di dalam seluruh organ di seluruh volume ukuran kubus gula. Sebagai perbandingan, mikroskop berbasis cahaya saat ini sering membutuhkan pencitraan sampel yang tidak hidup, kata Heiles. -Sampel atau organ yang diminati harus dihapus dan diproses, dan Anda kehilangan kemampuan untuk melacak aktivitas sel dari waktu ke waktu-.
Teknologi terkemuka saat ini untuk gambar bagaimana sel hidup berperilaku dalam 3D, misalnya selama pengembangan embrio, disebut mikroskop lembaran cahaya. Metode ini terbatas pada spesimen transparan atau tipis karena cahaya tidak dapat menembus lebih dalam dari 1 mm dalam jaringan buram. -Ultrasound dapat gambar sentimeter jauh di dalam jaringan mamalia buram, memungkinkan pencitraan seluruh organ non-invasif. Ini memberi kita informasi tentang bagaimana sel berperilaku di lingkungan alami mereka, sesuatu yang tidak dapat dilakukan metode berbasis cahaya di jaringan yang lebih besar dan hidup, kata peneliti David Maresca.
Pelabelan kapiler dan sel dengan probe refleksi suara
Kunci inovasi ini dalam metode pencitraan ultrasonik yang disebut Mikroskop lembar suara nonlinier-Disari penemuan probe refleksi suara yang dibuat di lab Shapiro di Caltech. HEILES: -Mal ini adalah vesikel yang dipenuhi gas skala nano yang menyala dalam gambar ultrasound, membuat sel terlihat. Vesikel ini memiliki cangkang protein dan kami dapat merekayasa mereka untuk menyetel kecerahannya dalam gambar. Kami menggunakan vesikel gas ini untuk melacak sel kanker.-
Pencitraan Otak
Selain mengungkapkan sel, tim menggunakan USG dan microbubbles sebagai probe yang beredar dalam aliran darah untuk mendeteksi kapiler otak. Heiles: -Sewati pengetahuan kita, mikroskop sound sheet nonlinier adalah teknik pertama yang mampu mengamati kapiler di otak hidup. Terobosan ini memiliki potensi luar biasa untuk mendiagnosis penyakit pembuluh darah kecil pada pasien.- Karena probe microbubble sudah disetujui untuk penggunaan manusia, teknik ini dapat digunakan di rumah sakit dalam beberapa tahun.
Potensi untuk penelitian kanker
Di luar praktik klinis, mikroskop lembar suara dapat sangat menguntungkan penelitian biologis dan pengembangan perawatan kanker baru pada khususnya, menurut Maresca. -Teknik pencitraan kami dapat membedakan jaringan kanker yang sehat. Selain itu, ia dapat memvisualisasikan inti nekrotik dari tumor; Pusat tumor di mana sel -sel mulai mati karena kekurangan oksigen. Dengan demikian, itu dapat membantu dalam memantau perkembangan kanker dan respons terhadap pengobatan.-
Baptiste Heiles
Postdoc
Alumnus Lab Maresca
