新的技术快速,经济上监控在活组织的多个分子交往

对光学想象的一个新的途径在活组织一大区使成为可能对迅速和经济上监控多个分子交往 -- 例如机构或一个小的动物; 可能有在医疗诊断、引导的手术或者潜伏期的药物测试的应用的技术。 方法,详述本质上 Photonics,能够同时跟踪空间在跨过几厘米的区的键路信息的 16 个颜色,并且可能获取在一秒钟的仅仅 billionths 发生的交往。

“我们在短的时期开发了一个聪明的方式获取大量的信息”,教授说泽维尔 Intes,在 Rensselaer 工学院的生物医学工程。 “我们的途径比现有的技术快速地和较低花费没有在我们获取数据的精确度的任何妥协”。

当其名字暗示,光学想象使用光调查目标。 在生物医学的应用,光学想象有许多好处超过技术例如 MRI 和宠物,使用磁性和正电子放射获取在的活组织里面的图象。

这个方法被开发的 Intes 实验室利用先进的光学成象技术 -- 荧光与养育共振能调用配对的寿命想象 -- 显示组织分子状态。 在荧光寿命想象 (FLIM),分子利益用,当激发由光柱,随着时间的推移散发与有些颜色的一个光信号是预示的他们的立即环境的萤光 “申报人”分子标记。 申报人分子可以调整提供关于环境因素的信息例如黏度、酸碱度或者氧气出现。 FLIM 对机体的厚实的组织是理想的,因为它取决于准时信息,而不是光强度,极大降低,当它游遍组织。 研究员也使用了 Forster 共振能调用 (FRET),确定在二个类似标记分子之间的几乎接近 - 例如药物和其目标 -- 基于发生的能量转移,只有当标记分子治疗地被传送到最大的效力的害病的细胞。

然而,而 FLIM-FRET 方法生成信息的信号富有,收集信号迅速和经济上是有问题的。 当前方法依靠消耗大的照相机,每次能图象仅一个申报人,并且浏览这个主题可能需要几小时,当这台照相机从其充分的视野收集信息。

要克服此阻碍,研究员废弃照相机和使用单一象素探知方法与在 10 分钟之内给他们收集满足的相关信息修建一个准确的图象的一个数学取样技术结合 (在 Hadamard 基础上请变换)。 探知方法可能同时收集关于 16 条光谱通道的信息,并且在这个范例附近确定的三检测装置用于的空间的情报修建一个三维图象。

“这是一个新的平台,在 macroscopy 的一个新的选项,并且我们认为它在这个生物医学的竞技场将有在多种应用软件的牵引”,说 Intes。

使用 DOI, “压缩 hyperspectral 定期解决的宽域荧光寿命想象”出现本质上 Photonics,并且可以被找到: 10.1038/nphoton.2017.82. Intes 在研究被连接了,由国家科学基金会和国家卫生研究所支持,由 Rensselaer 研究生齐 Pian, Ruoyang 姚和 Nattawut Sinsuebphon。

Intes 的研究由新的工艺学校的远见,认为的高等教育的涌现的示例启用全球挑战和机会是很极大的他们不可能由单独从事甚而这个最有天才的人员足够解决。 Rensselaer 供职作为协作的交叉路 -- 从事与在学科、部门和地理区域间的合作伙伴 -- 使用最先进的工具和技术,解决复杂全球挑战,许多在 Rensselaer 被发展。 在 Rensselaer 的研究解决按技术挑战的某些这个世界的 -- 从能量安全和可持续发展到生物工艺学和人类健康。 新的工艺学校是变化的在研究的全球影响,在其创新教育学和在学员中生活在 Rensselaer。

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