Новый метод быстро, экономично контролирует множественные молекулярные взаимодействия в живых тканях

Новый подход к оптически воображению делает его возможным к быстро и экономично контролирует множественные молекулярные взаимодействия в обширном районе живой ткани -- как орган или малое животное; технология которая смогла иметь применения в медицинском диагнозе, направленной хирургии, или pre-клиническом испытании снадобья. Метод, который детализирован в Природе Photonics, способен одновременно отслеживать 16 цветов пространственно соединенной информации над областью spanning несколько сантиметров, и может захватить взаимодействия которые происходят в простых billionths секунды.

«Мы начинали умный путь приобрести огромное количество информации в коротком периоде времени,» сказал Xavier Intes, профессора биомедицинского инженерства на Политехническом Институте Rensselaer. «Наш подход более быстро и более менее дорогий чем существующая технология без любого компромисса в точности данных мы приобретаем.»

По Мере Того Как свое имя подразумевает, оптически воображение использует свет для того чтобы расследовать цель. В биомедицинских применениях, оптически воображение имеет много преимуществ над методами как MRI и ЛЮБИМЧИК, которые используют излучения магнетизма и поситрона для того чтобы приобрести изображения внутри живой ткани.

Метод начатая лаборатория Intes использует предварительные оптически методы воображения -- воображение продолжительности жизни флуоресцирования спаренное с приёмный перекачкой энергии резонанса -- показать молекулярное положение тканей. В воображении продолжительности жизни флуоресцирования (FLIM), молекулы интереса маркированы с дневными молекулами «репортера» которые, возбуждано луч светом, испускают светлый сигнал с некоторым цветом над временем которое признаково их немедленной окружающей среды. Молекулы Репортера можно настроить для того чтобы предложить информацию на экологических факторах как выкостность, пэ-аш, или присутсвие кислорода. FLIM идеально для толщиных тканей тела потому что оно полагается на данных по времени, вернее чем интенсивность света, которая ухудшает значительно по мере того как она перемещает через ткань. Исследователя также использовали перекачку энергии резонанса Forster (FRET), которая определяет близость между 2 подобно маркированными молекулами - как снадобье и своя цель -- основано на перекачке энергии которая происходит только когда маркированные молекулы поставлены в больные клетки для maximal терапевтически эффективности.

Однако, пока метод FLIM-FRET производит богатые люди сигнала в информации, собирающ что сигнал быстро и экономично проблемн. Настоящие методы полагаются на дорогих камерах, которые могут изображение только один репортер одновременно, и просматривать вопрос может принять часы по мере того как камера собирает информацию от своего полного поля зрения.

Для того чтобы отжать эту препону, вместо использованные исследователя распределенные с камерами и методу обнаружения одиночн-пиксела совместили при математически метод забора (основанный на Hadamard преобразуйте) который позволил им собрать достаточную релевантную информацию в 10 минутах для того чтобы построить точное изображение. Метод обнаружения может собирать данные на 16 спектральных каналах одновременно, и 3 прибора обнаружения расположенного вокруг образца обеспечили пространственную информацию используемую для того чтобы построить трехмерное изображение.

«Это новая платформа, новый вариант в macroscopy, и мы думаем что он будет иметь тракцию в множественных приложениях в биомедицинской арене,» сказало Intes.

«Сжимающее hyperspectral врем-resolved воображение продолжительности жизни флуоресцирования широк-поля» появилось в Природу Photonics и может быть найдено используя DOI: 10.1038/nphoton.2017.82. Intes было соединено на исследовании, которое было поддержано Национальным фондом и Национальными Институтами Здоровья, аспирантами Ци Pian, Ruoyang Yao, и Nattawut Sinsuebphon Rensselaer.

Исследование Intes позволено зрением Новой Политехники, вытекая парадигмой для высшего образования которое узнает что глобальные возможности и возможности настолько больш они не могут адекватно быть адресованы даже самой талантливой персоной работая самостоятельно. Rensselaer служит как перекрестки для сотрудничества -- работающ с соучастниками через дисциплины, участки, и географические зоны -- адресовать сложные глобальные возможности, используя самые предварительные инструменты и технологии, много чего превратитесь на Rensselaer. Исследование на Rensselaer адресует некоторый из мира отжимая технологические возможности -- от энергобезопасности и устойчивого и сбалансированного развития к биотехнологии и здоровьям человека. Новая Политехника преобразовательна в глобальном ударе исследования, в своей новаторской педагогике, и в жизнях студентов на Rensselaer.

Источник: https://news.rpi.edu/content/2017/08/18/new-method-quickly-economically-and-accurately-tracks-multiple-vivo-interactions