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La nuova tecnologia si è sviluppata per la rappresentazione microscopica negli organismi viventi

I biotecnologi, i fisici ed i ricercatori medici aFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) hanno sviluppato la tecnologia per la rappresentazione microscopica negli organismi viventi. Un microscopio miniaturizzato del multi-fotone, che potrebbe essere utilizzato in un endoscopio in futuro, eccita le proprie molecole dell'organismo per illuminarsi e permette alle celle ed alle strutture del tessuto di essere imaged senza l'uso degli agenti sintetici di contrasto. I risultati ora sono stati pubblicati nella scienza avanzata giornale rinomato.

Laser utilizzato per illuminare le molecole

È necessario spesso da esaminare i campioni di tessuto sotto il microscopio per diagnosticare le malattie. Ciò comprende prelevare tali campioni facendo uso della colonoscopia, per esempio ed applicare gli agenti di contrasto per distinguere i tipi differenti di tessuti efficacemente. I biotecnologi, i fisici ed i ricercatori medici a FAU ora hanno sviluppato un trattamento che potrebbe notevolmente semplificare gli esami del colon e di altri organi. Hanno miniaturizzato la microscopia del multi-fotone in una tal misura quanto gli al permettono di essere utilizzati in endoscopi. “Un microscopio del multi-fotone emette gli impulsi messi a fuoco del laser a molto ad alta intensità per estremamente un corto periodo di tempo„, spiega prof. il Dott. Oliver Friedrich dalla presidenza di biotecnologia medica. “Durante questo trattamento, due o più fotoni interagiscono simultaneamente con determinate molecole nell'organismo che poi fa le molecole illuminarsi.„

la microscopia del Multi-fotone offre i vantaggi decisivi sopra i metodi convenzionali. I pazienti non devono catturare gli agenti sintetici di contrasto per la rappresentazione delle parti del tessuto connettivo mentre i propri indicatori dell'organismo illuminano dovuto l'eccitazione dai fotoni. Inoltre, il laser del multi-fotone penetra in profondità nelle celle, per esempio nelle pareti del colon e fornisce le immagini tridimensionali ad alta definizione del tessuto vivente, mentre la colonoscopia convenzionale si limita alle immagini della superficie del colon. La procedura ha potuto completare le biopsie o persino renderle superflue in alcuni casi.

tecnologia del Multi-fotone in un dispositivo portatile

i microscopi del Multi-fotone sono già in uso nelle applicazioni mediche, particolarmente sulla superficie dell'interfaccia. Per esempio, i dermatologi li usano per cercare il melanoma maligno. La sfida per utilizzare questi microscopi negli esami endoscopici è la dimensione delle componenti tecniche. I ricercatori a FAU ora sono riuscito con successo a alloggiare l'interi microscopio e laser in un compatto, dispositivo portatile di femtosecondo. L'obiettivo è alloggiato in una cannula che è di lunghezza 32 millimetri ed ha un diametro di 1,4 millimetri. Il punto focale può essere regolato elettronicamente per variare l'infiltrazione ottica. Un prisma è situato sul punto del ago di stampa permettendo una visualizzazione obliqua nel colon, che le varie immagini rotazionali di mezzi del tessuto possono essere fatte dalla stessa posizione.

Negli esperimenti correnti sui piccoli animali, l'indicatore luminoso emesso dal laser è trasmesso via un sistema rigido. La più ricerca è necessaria integrare il sistema in un endoscopio. “Le fibre di cristallo fotoniche speciali sono richieste di guidare il laser pulsa„, dice Friedrich. “Ancora, oltre all'obiettivo, l'intero meccanismo di scansione deve essere miniaturizzato per permettere che sia integrato in un endoscopio flessibile.„

atlante e patologie dell'organo del Multi-fotone

il Multi-fotone microendoscopy è non solo utile per l'esame del colon. Potrebbe anche essere utilizzato in altre aree dell'organismo quali nella bocca e la gola o nella vescica. Lo scopo di nuovo metodo è di permettere al medico di individuare se le celle dell'organo e le parti della parete cellulare sono cambiato sul disgaggio di micrometro. I trattamenti di tintura complessi e le biopsie che richiede tempo possono così essere limitati. Scopo del gruppo di prof. Friedrich per fornire a medici un database di immagine che fornisce un multi-fotone “atlante„ degli organi e di varie malattie.

Il progetto è stato costituito un fondo per da iniziativa dei campi di emergenza di FAU (EFI), che è stata installata nel 2010. Lo scopo dell'iniziativa è di fornire prima possibile il finanziamento flessibile ai progetti di ricerca eccezionali. La considerazione speciale è data ai progetti interdisciplinari.