Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Ultima tecnologia laser ed ottica nella medicina video alla riunione di FiO

Dalle portate che aiutano i bambini prematuri a respirare alle tecniche per i neuroni in tensione della rappresentazione e cuori battenti mentre si sviluppano, l'ultima tecnologia laser ed ottica che sono spiegate nella medicina e le scienze biologiche saranno su visualizzazione alla riunione annuale della società (OSA) ottica, frontiere nell'ottica (FiO), che ha luogo 11-15 ottobre all'hotel di Fairmont San José ed all'hotel di Sainte Claire in San José, la California.

Le informazioni sulla registrazione libera per i reporter sono contenute all'estremità di questa versione. i punti culminanti della ricerca delle Bio--ottica della riunione includono:

  • Rappresentazione in tensione di un cuore di sviluppo
  • Nuova portata per aiutare i bambini prematuri a respirare più facile
  • Chirurgia di Microfine con gli impulsi potenti del laser
  • La macchina fotografica digitale vede una mente più marcata
  • A seguito di singole molecole in neuroni in tensione
  • Popolare di sorveglianza delle proteine

RAPPRESENTAZIONE IN TENSIONE DEL CUORE DI SVILUPPO DI A

Circa uno di ogni 100 bambini sopportati negli Stati Uniti ogni anno viene al mondo con un difetto del cuore. Sebbene ci sia una lunga storia di comprensione lo sviluppo e delle malattie cardiovascolari, dice Kirill Larin dell'università di Houston, pochissimo è conosciuto circa la dinamica del cuore embrionale normale ed anormale.

Mezzo secolo fa, Richard Feynman ha detto che uno dei modi più facili capire un trattamento biologico fondamentale è “appena sguardo alla cosa,„ e per un trattamento altamente complicato come sviluppo embrionale del cuore e dinamica, può essere giusto. Potere guardare un giovane cuore cominciare il bordeggiare e le camere del modulo mostrerebbe gli scienziati molto -- forse anche rivelando le cause inerenti allo sviluppo delle anomalie del cuore e di altri difetti di nascita. Ma esaminare un embrione di sviluppo in suo utero è più facile detto di quanto fatto. I microscopi di fluorescenza mancano della capacità di penetrare l'interfaccia abbastanza profondamente all'immagine un embrione. Le unità mediche di ultrasuono possono penetrare completamente, ma mancano della risoluzione necessaria per rivelare i dettagli dello sviluppo.

Ora Larin ed i colleghi all'istituto universitario di Baylor di medicina a Houston hanno indicato che possono embrioni in tensione del mouse di immagine coltivati fuori dell'utero nelle fasi differenti dello sviluppo. Facendo uso di una tecnica chiamata tomografia ottica della coerenza (OCT), possono prevedere la cardio dinamica iniziale e realizzare le misure del flusso sanguigno, anche dalle diverse celle. OTTOBRE funziona irradiando la luce infrarossa sui tessuti embrionali e poi gating i fotoni retro-riflessi dalle profondità differenti dentro i tessuti facendo uso dell'interferometria della basso coerenza. La tecnica è simile alla rappresentazione di ultrasuono, ma produce le immagini più di alta risoluzione facendo uso delle frequenze ottiche. I ricercatori hanno dimostrato che possono immagine il cuore nelle sue fasi più iniziali, come che le prime iniziano il bordeggiare e formano le camere. La loro speranza è ora di utilizzare questo strumento per confrontare come i cuori si sviluppano in mouse geneticamente manipolati che portano le mutazioni analoghe a quelle che piombo ai difetti di nascita nella gente. (Documento FthV2, “la rappresentazione embrionale mammifera iniziale nelle fasi inerenti allo sviluppo differenti con tomografia ottica della coerenza„ ha luogo 4:30 p.m. al giovedì 15 ottobre).

NUOVA PORTATA PER AIUTARE I BAMBINI PREMATURI A RESPIRARE PIÙ FACILE

I bambini sopportati prematuramente spesso lo trovano difficile respirare da sè. Possono richiedere l'intubazione, l'inserzione di un tubo attraverso il radiatore anteriore o la bocca nei polmoni ancora sviluppantesi di muovere l'aria dentro e fuori. L'intubazione in adulti ha un indice di successo ragionevole -- verso l'alto di 80 o 90 per cento -- ma soltanto circa la metà dei primi tentativi di inserire il tubo riesca a bambini del basso peso alla nascita.

“La dimensione è differente e l'anatomia è differente in infanti,„ dice il panettiere dell'università di California, San Diego di Katherine.

Il panettiere sta lavorando con i pediatri al centro medico per creare un nuovo pezzo di strumentazione adatto ad infanti, un laringoscopio su misura. Il suo suggerimento acrilico centimetro di ampiezza è inclinato per migliorare la guida il tubo di respirazione, un diodo a emissione luminosa (LED) illumina le vie respiratorie del bambino e una macchina fotografica all'estremità aiuta i professionisti medici a manovrare il tubo ed ad insegnare altri a come fare la procedura.

Il gruppo ha verificato con successo un prototipo su un manichino e sta lavorando per creare una seconda versione adatta a prove nei test clinici. (Documento FthP3, “lavorazione del prototipo e di progettazione di video laringoscopio neonatale„ ha luogo 2:15 p.m. al giovedì 15 ottobre).

CHIRURGIA DI MICROFINE CON GLI IMPULSI POTENTI DEL LASER

L'ottimizzazione delle celle viventi con gli impulsi del laser è stata una tecnica potente nella biologia per una serie di anni. I laser possono fori di perforazione in membrane cellulari o tagliano una parte di una cella fuori da un altro, rivelante come i vari pezzi di cella funzionano. Negli ultimi anni, i neurobiologi hanno cominciato ad abbracciare il nanosurgery preciso del laser come modo di rivelare la funzione di diversi neuroni. Lo short ma gli impulsi potenti del laser può depositare la considerevole energia su un punto minuscolo, taglio pulito le cellule nervose senza cucinare il tessuto circostante. Dividendo i rami delle fibre nervose in creature gradisca i vermi o i mouse, scienziati possono determinare che parti del corpo quei nervi gestiscono.

Alle frontiere nella conferenza dell'ottica, Eric Mazur della Harvard University descriverà come il nanosurgery del laser funziona, in base ai suoi propri studi sui elegans del tipo di verme del nematode C. Un nematode in particolare ha una mutazione genetica che lo rende incapace di coordinare il suo movimento. Può oscillazione, ma non può muoversi facilmente in avanti o indietro. Mazur ed i suoi colleghi hanno indicato che possono riparare il moto normale a questa creatura tagliando un singolo neurone. (Documento FWA1, “Nanosurgery con i laser di femtosecondo„ ha luogo 8 di mattina al mercoledì 12 ottobre).

LA MACCHINA FOTOGRAFICA DIGITALE VEDE UNA MENTE PIÙ MARCATA

Provi mentre voi potrebbe, potete non tenere mai perfettamente ancora -- il vostro organismo tirerà e spingerà con i movimenti quasi invisibili all'occhio. E se siete un paziente in un ospedale o l'argomento di studio della ricerca, questo dimenamento offuscherà le immagini create dai dispositivi di scansione come i commputer di MRI, limitanti la loro capacità di macchiare i dettagli minuscoli.

Chester Wildey dell'università del Texas, Dallas, sta lavorando ad un modo individuare e compensare questi leggeri movimenti facendo uso di una macchina fotografica digitale modificata. La macchina fotografica tiene la carreggiata un paio dei vetri indossati dall'oggetto e registra i movimenti minuscoli della testa.

“Facendo uso dei 640 regolari dalla macchina fotografica 480, possiamo individuare il movimento per scolarci ad un micron,„ dice Wildey. “Non potete vedere il movimento quel piccolo con il vostro occhio.„ Il software di trattamento di immagine sviluppato dal suo gruppo sgranocchia questi dati in tempo reale, permettendo che gli scanner siano regolato e raggiungano le migliori risoluzioni.

La tecnologia è stata usata dai ricercatori nel Texas che cerca la prova nel cervello per la sindrome della guerra del Golfo, una malattia fisica discutibile probabilmente connessa a servizio nella guerra del Golfo. Crede che la tecnologia potrebbe aiutare i ricercatori che cercano altri cambiamenti sottili nel cervello -- come quelli che studiano la base neurologica di disturbo da deficit di attenzione.

La macchina fotografica egualmente sta adattandosi per misurare il battito cardiaco di una persona da una distanza registrando i leggeri movimenti nelle tabulazione fissate all'interfaccia pulsante. Wildey spera che questo possa piombo ad un modo individuare l'aterosclerosi confrontando i battiti cardiaci nelle parti del corpo differenti. (Documento FWR3, “testa che tiene la carreggiata per la correzione in tempo reale di moto nell'ambiente di MRI facendo uso di singola macchina fotografica„ ha luogo 2:30 p.m. al mercoledì 14 ottobre; Il documento JWC9, “Vibrocardiography ottico in tempo reale facendo uso di trattamento di immagine„ è a mezzogiorno mercoledì 12 ottobre).

DOPO LE SINGOLE MOLECOLE IN NEURONI IN TENSIONE

I nervi periferici sono i collegare organici che connettono i centri di comando nel cervello ai muscoli ed altri tessuti che gestiscono. Capendo come funzione di questi nervi è di importanza critica a causa del loro ruolo centrale in molte malattie umane. Ora un gruppo di ricercatori alla Stanford University ha progettato un modo osservare un aspetto critico della funzione di nervo periferica -- il trasporto delle proteine essenziali e di altri materiali da un'estremità delle fibre nervose ad un altro.

Poiché possono serpeggiare parecchi piedi dal midollo spinale alle estremità, i nervi periferici sono spesso abbastanza lunghi -- a volte 100.000 volte più lungamente di altre celle nell'organismo. Il trasporto dei materiali su questa intera lunghezza è un trattamento estremamente lungo e complicato che può richiedere i giorni o persino le settimane. Lo studio del questo trattamento è stato sempre una proposta complicata, ma Bianxiao Cui ed i suoi colleghi di Stanford ha dimostrato un nuovo modo dell'osservazione del questo trasporto etichettando le singole molecole, chiamato fattori di crescita del nervo, con “il quantum punteggia„ che può essere seguito con un microscopio potente mentre si muovono lungo i neuroni in tensione.

La tecnica dei ricercatori è analoga ad esaminare una strada principale scura dalla finestra di un aeroplano. Le corsie scure e invisibili delle strade sono microtubuli, lo scheletro della cella. Le molecole di fattore di crescita del nervo guidano nelle automobili che sono illuminate dai loro fari del punto di quantum. Una cosa Cui ed i suoi colleghi hanno osservato, di cui non è stato veduto mai prima, è che i pacchetti nel trasporto possono saltare da un microtubulo ad un altro mentre si muovono avanti -- come le automobili che passano le corsie come laminano giù la strada principale. Egualmente hanno scoperto che la maggior parte di quelle automobili è singolo passeggero; contengono soltanto una singola molecola di fattore di crescita del nervo.

Gli scienziati hanno saputo a lungo che queste proteine sono essenziali, poiché aiutano le cellule nervose a sopravvivere a regolamentando l'espressione genica. Ma Cui ed i suoi colleghi hanno indicato che anche una singola molecola del fattore di crescita del nervo è abbastanza per avviare il trattamento di trasporto e per sostenere la segnalazione durante il trasporto axonal al corpo cellulare. (Documento LSThB3, “la singola rappresentazione della molecola del trasporto Axonal in neuroni in tensione„ ha luogo 9 di mattina al giovedì 15 ottobre).

POPOLARE DI SORVEGLIANZA DELLE PROTEINE

Uno degli atti biologici più importanti è la piegatura e lo spiegamento delle molecole di proteina. Ma ottenere le singole molecole di proteina è difficile e riflettere le loro rotazioni relative alla ginnastica è ancor più. Gli scienziati alla Harvard University hanno prodotto le nuove “tecniche basate sulla video delle pinzette ottiche„ per fare appena questo, permettendo alle misure ultra-precise di essere effettuato in un modo che è semplice ed efficace. Il segretario di energia corrente, Steven CHU degli Stati Uniti, ha estratto un premio Nobel per il suo contributo verso gli atomi gestenti con i raggi laser dentro una trappola qui acclusa; più successivamente ha aperto la strada all'uso dei raggi laser per realmente la tenuta degli oggetti minuscoli -- anche molecole biologiche -- sul posto. L'unità di Harvard è fra il più recente e l'uso più versatile del questo pinzette ottiche si avvicina a.

Wesley Wong dell'istituto di Rowland a Harvard ed i suoi colleghi hanno messo a punto un sistema ottico unico delle pinzette che usa una combinazione di rappresentazione di interferenza, di modulazione leggera e di algoritmi del software personalizzato per raggiungere la risoluzione e la stabilità necessarie guardare le proteine profilatura. Questo sistema, che impiega le componenti ottiche già-attuali della tecnologia, utilizza il video 3-D che tiene la carreggiata per misurare le lunghezze di brevi cavezze molecolari con risoluzione dell'angstrom (meno di 1 bilionesima di un metro) e controllo feedback attivo per una stabilità della forza dei femtoNewtons (Newton 10^-15). Le fluttuazioni possono essere intraviste alle tariffe più velocemente di 100.000 fotogrammi al secondo -- tutti con video-rappresentazione economica. L'atto di folding proteico è quantificato misurando la distanza faccia a faccia di singola molecola mentre la resistenza della pinsa delle pinzette è variata.

Il gruppo di Wong utilizza le pinzette ottiche per studiare il comportamento di singole molecole nell'ambito di forza per rivelare i funzionamenti nanoscopic dei sistemi biologici. Insieme ai loro collaboratori, hanno usato questo approccio per esporre il meccanismo di feedback molecolare dietro il regolamento di coagulazione di sangue e per determinare i beni meccanici dinamici dello spectrin, una molecola strutturale in gran parte responsabile dei beni materiali stupefacenti dei globuli rossi. (Documento FWS1, ad alta definizione, la Alto-Stabilità, “metodo ottico ad alta frequenza delle pinzette con una videocamera semplice„ ha luogo 1:30 p.m. al mercoledì 14 ottobre).