Об этой работе сообщили Ву Джун Чой и Руиканг Ван из Департамента биоинженерии UW в Journal of Biomedical Optics, опубликованном SPIE, международным обществом оптики и фотоники.«В статье показано, что глубина визуализации значительно увеличена с использованием неинвазивной лазерной техники для визуализации глубоких тканей. В головном мозге глубина визуализации увеличивается почти вдвое», — сказал член редакционной коллегии журнала Мартин Лихи из Национального университета Ирландии в Голуэе. «Авторы впервые демонстрируют приложение, в котором эта возможность открывает совершенно новое окно в живой неповрежденный гиппокамп для открытий в исследованиях мозга».
Исходя из экспериментальных результатов, авторы предполагают, что этот новый подход к исследованию мозга с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ) может позволить исследовать острые и хронические морфологические или функциональные сосудистые изменения в глубоких слоях мозга, что редко предпринималось ранее в сообществе ОКТ.Чой и Ван использовали ОКТ с качающимся источником (SS-OCT) с питанием от лазера с вертикальным резонатором, излучающего поверхность (VCSEL). В статье «ОКТ с развернутым источником с использованием лазерного излучения с вертикальной полостью 1,3 мкм, обеспечивающего визуализацию мозга на глубине 2,3 мм у мышей in vivo» они описывают, как этот метод может позволить исследователям отслеживать морфологические изменения, вызванные такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера и деменция. и даже изучить влияние старения на мозг.
Авторы предполагают, что доработка системы VCSEL SS-OCT может сделать возможным то, что почти не предпринималось в сообществе OCT, например, получение полноразмерных изображений человеческого глаза от роговицы до сетчатки.ОКТ используется для получения подповерхностных изображений биологической ткани примерно с таким же разрешением, что и маломощный микроскоп. Камера OCT может мгновенно предоставлять изображения поперечного сечения слоев ткани без инвазивной хирургии или ионизирующего излучения.Широко применяемый в течение последних двух десятилетий в клинической офтальмологии, он недавно был адаптирован для визуализации мозга на моделях мелких животных.
Ученые использовали ОКТ-визуализацию для изучения структуры, нервной активности и кровотока в коре головного мозга живых мышей. Однако его применение в нейробиологии было ограничено, поскольку обычная технология ОКТ не способна отображать более 1 миллиметра под поверхностью биологической ткани.ОКТ-изображения основаны на отраженном свете, отраженном непосредственно от поверхности.
На глубине более 1 мм доля света (баллистических фотонов), который ускользает без рассеяния, становится слишком малой для обнаружения, поэтому обычные системы ОКТ не могут отображать более глубокие ткани, такие как гиппокамп, где возникает множество патологий.Недавно был разработан OCT с развернутым источником на базе VCSEL, который значительно увеличивает полезный диапазон визуализации благодаря заметно улучшенной чувствительности системы.
Эта новая система обеспечивает постоянную чувствительность к сигналу на большей глубине ткани, расширяя диапазон изображения до более чем 2 миллиметров.