Зигфрид Махемель, председатель Клуба птицеводства Геттинген-Гроне, предоставил оплодотворенные яйца породы Маран. «Довольно большие яйца Marans, весившие около 65 граммов каждое, были для нас настоящей удачей. Чем больше яйцо, тем более детализированные особенности мы можем наблюдать», — говорит руководитель проекта Роланд Таммер. В начале исследовательского проекта куриные яйца, инкубированные в течение десяти дней, были перенесены в обычный инкубатор в институте при 37,5 градусах Цельсия и влажности от 70 до 90 процентов.
Каждый день в одно и то же время исследователи Шуо Чжан и Арун Джозеф извлекали одно из яиц и регулировали его между приемными катушками, обычно используемыми для исследования височно-нижнечелюстных суставов. Самостоятельно спроектированная полость для размножения, которая вентилировалась и нагревалась, поддерживала условия размножения во время последующих измерений в системе МРТ.
«Для нас очень важно было наблюдать естественную динамику куриного эмбриона», — подчеркивает Таммер. Однако непредсказуемые движения внутри яйца во время получения изображения были настоящей проблемой для ученых. «Чем сильнее двигался цыпленок, тем сложнее становилось удерживать плоскость сканирования и точно распознавать все детали», — объясняет Таммер. Чтобы получить сопоставимые изображения поперечного сечения, яйцо всегда выравнивали одинаково. Голова спирально закрученной птицы была главным ориентиром. «Мы сосредоточились на мозге и стекловидном теле глаза как на ярких и отличительных отличительных чертах.
Их было легче всего найти, несмотря на все движения», — говорит ученый. Начиная с 20-го дня развития, исследователи также выполнили продольную визуализацию тела и задокументировали положение конечностей и внутренних органов. Помимо подробного наблюдения за ежедневным эмбриональным развитием, основной исследовательский интерес был сосредоточен на динамике вылупления.60000 изображений вылупившихся птенцов
Сам вывод подвержен биологическим изменениям. Через 18 дней цыпленок полностью развивается, но только через 21 день он готов покинуть яичную скорлупу. Процесс вылупления может занять всего пару часов, но может длиться до трех дней.
Вылупление отсканированного птенца Маранса затянулось более чем на 36 часов. Включая перерывы, цыпленок оставался в системе МРТ 24 часа из 36. «Было невероятно интересно наблюдать, как работает его грудь и какие огромные усилия пришлось приложить цыпочке, чтобы освободиться», — говорит руководитель проекта. В разных сериях изображений только за последние 13 часов после штриховки было сделано около 60 000 изображений МРТ. За последние 45 минут процесса штриховки были сняты два видеоролика с использованием технологии МРТ в реальном времени, получившей название FLASH 2, и мощных компьютеров для обработки графики.
Команда Йенса Фрама, главы Biomedizinische NMR Forschungs GmbH, разработала FLASH 2 в 2010 году. Она обеспечивает чрезвычайно высокую скорость получения изображений до 50 кадров в секунду за счет комбинированного использования специальных стратегий сбора и реконструкции.
В отличие от рентгеновских методов, FLASH 2, как и все другие методы МРТ, безвреден для исследуемого организма. «Используя FLASH 2, мы могли визуализировать движения цыплят внутри узкой яичной скорлупы, не нарушая ее. Этот метод обещает проложить путь для различных медицинских приложений в реальном времени», — смотрит в будущее Таммер.Видео внизу страницы: http://www.mpibpc.mpg.de/10028447/pr_1319
