Платформа TrUDI позволила заглянуть в мозг мыши на глубину 2,1 мм — News-Medical
Команда Рокфеллеровского университета разработала микроскопическую платформу Three-photon Ultra-Deep Imaging, или TrUDI, для более глубокого исследования мозга живых мышей. С помощью системы ученые зарегистрировали активность нейронов на глубине до 2,1 мм в интактном мозге мышей, в том числе в гиппокампе и полосатом теле, не удаляя расположенную над ними кору.
Как сообщает News-Medical, описание платформы опубликовали в журнале Nature Methods. Разработчики сообщили примерно о 250-кратном повышении эффективности генерации флуоресценции без увеличения средней мощности лазера, которое могло бы вызвать перегрев тканей.
Проблема рассеивания света
Когда свет проникает вглубь мозговой ткани, он рассеивается, из-за чего флуоресцентный сигнал нейронов сложнее отличить от фонового излучения. Трехфотонная микроскопия уменьшает этот фон и потенциально позволяет видеть глубже, чем более распространенная двухфотонная микроскопия. В то же время она требует большей энергии лазерных импульсов, а чрезмерная средняя мощность лазера может нагревать и повреждать живые ткани.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
По словам руководителя Лаборатории нейротехнологий и биофизики Алипаши Вазири, теоретический предел трехфотонной визуализации в мозге мыши составляет около 2,3 мм. Ранее функциональную регистрацию удавалось выполнять лишь на глубине примерно до 1,2 мм.
Оптимизация лазерных импульсов
Исследователи переработали систему, опираясь на компьютерное моделирование ее теоретических пределов. Они использовали меньшее количество, но более энергичных лазерных импульсов, сохраняя одинаковую среднюю мощность. Команда также изменила способ фокусировки, сбора и сканирования света в образце.
Отдельно ученые создали схему возбуждения, при которой лазер активируется только во время прохождения над клетками, идентифицированными системой. Во время длительных сеансов это позволило сократить лазерное облучение до 80%. Анализы тканей после визуализации не выявили в условиях эксперимента признаков воспаления, потери нейронов или повреждения ДНК, связанного с нагревом.
