Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Сверхбыстрая фотоакустическая визуализация позволяет по-новому взглянуть на работу мозга

Сверхбыстрая фотоакустическая визуализация позволяет по-новому взглянуть на работу мозга
Ученые из Университета Дьюка разработали сверхбыструю систему фотоакустической визуализации, способную фиксировать функциональные и молекулярные изменения, происходящие при основных заболеваниях головного мозга.


Методы визуализации, которые в режиме реального времени предоставляют подробную информацию о сложных церебральных сосудистых сетях, важны для расширения понимания нервно-сосудистых расстройств, таких как инсульт, деменция и черепно-мозговой травме.

Хотя позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) дают приличные изображения, они страдают от низкого пространственного разрешения, что затрудняет различение соседних структур тела и низкого временного разрешения, т. е. времени, необходимого для проведения измерений и построения образа.

Точно так же оптическая микроскопия дает изображения с высоким разрешением, но ей мешают низкая скорость визуализации и недостаточная глубина проникновения. Ультразвук с усилением микропузырьков проникает глубоко с высоким разрешением, но не обладает функциональной чувствительностью.

Альтернативный метод визуализации, фотоакустическая микроскопия (ФAM) (photoacoustic microscopy), использует импульсы лазерного света, направляемые в орган. Импульсы вызывают ультразвуковую волну, которая улавливается для формирования изображения.

Важно отметить, что ФAM может использовать лазерный свет с различной длиной волны для воздействия на определенные структуры тела, вплоть до молекулярного уровня. То есть ФAM может измерять важные гемодинамические параметры, такие как оксигенация крови, кровоток и скорость метаболизма кислорода.

Недостатком ФAM является медленное сканирование. Но эта проблема была решена исследователями Института наук о мозге Дьюка (DIBS) с разработкой сверхбыстрой функциональной фотоакустической микроскопии (СБФ-ФAM), которая работает в 2 раза быстрее, чем существующие системы ФAM.

СБФ-ФAM позволяет визуализировать микроциркуляторное русло и функционирование головного мозга с широким полем зрения и высоким пространственным разрешением, чего не хватает другим методам визуализации.

В экспериментальном исследовании ученые использовали СБФ-ФAM для успешного определения гемодинамических ответов на индуцированную гипоксию, гипотензию, вызванную нитропруссидом натрия, и инсульт в мозге мышей. СБФ-ФAM смог зафиксировать быстрые изменения всего мозга в режиме реального времени.

Эксперимент с инсультом дал неожиданный результат. СБФ-ФAM обнаружил распространяющуюся волну деполяризации, исходящую из области инсульта по всему мозгу, вызывающую сужение кровеносных сосудов (вазоконстрикцию) по мере ее распространения. Волны деполяризации представляют большой интерес для исследователей и ученых, поскольку их функция плохо изучена.


«Волны деполяризации могут указывать на уровень тяжести травмы, что делает их потенциальным диагностическим инструментом», — сказал Цзюньцзе Яо из DIBS.

«Природа волн также может дать ключ к разгадке типа и степени повреждения головного мозга, что может дать информацию и оптимизировать лечение», — сказал Яо.

В настоящее время команда Университета Дьюка рассматривает возможность использования СБФ-ФAM для изучения других заболеваний. Хотя СБФ-ФAM в настоящее время используется только на животных, Яо сообщил о планах разработать портативный СБФ-ФAM для использования на людях.

Исследование появилось в журнале Light: Science and Applications.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
-1
Цветы: как они влияют на нашу жизнь и эмоции

Цветы: как они влияют на нашу жизнь и эмоции

Цветы играют особую роль в жизни каждого человека.

Цветы играют особую роль в жизни каждого человека. Они не только радуют глаз своей красотой, но и оказывают глубокое влияние на наше эмоциональное и психическое состояние. Разнообразие видов и оттенков делает цветы универсальным инструментом для создания атмосферы гармонии и уюта в любом пространстве. А букеты из цветовстановятся прекрасным способом выразить чувства и подарить радость близким...
10.09.24 06:41
0
3
Техника Lenovo: надежность и долговечность при эксплуатации

Техника Lenovo: надежность и долговечность при эксплуатации

Покупка технического устройства - это процесс, в котором важно учитывать различные нюансы, напрямую связанные с базовыми характеристиками приспособления и его функциональностью.

Покупка технического устройства - это процесс, в котором важно учитывать различные нюансы, напрямую связанные с базовыми характеристиками приспособления и его функциональностью. Если речь о необходимости инвестировать свободные средства в обновление техники дома или в офисе, то тут лучше всего обращать внимание на изделия известных брендов. Технические приспособления с экономией места на располож...
15.07.24 05:25
0
2
Лучшие модели наушников JBL: обзор и характеристики

Лучшие модели наушников JBL: обзор и характеристики

JBL наушники широко известны высоким качеством звука и надёжностью, благодаря чему они завоевали доверие различных категорий пользователей — от меломанов до спортсменов.

JBL наушники широко известны высоким качеством звука и надёжностью, благодаря чему они завоевали доверие различных категорий пользователей — от меломанов до спортсменов. В этой статье мы представим подробный обзор лучших моделей наушников JBL и расскажем об их ключевых характеристиках, преимуществах и потенциальных недостатках. JBL Live 650BTNC: активное шумоподавление Наушники JBL Live 650BTNC ...
03.07.24 18:49
0
18
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения. Многие факторы объясняют популярность астрономии среди молодых людей: от увлекательных открытий в области космоса до влияния культурных произведений. Сериалы, фильмы и другие произведения искусства о космических приключениях играют значительную роль в формировании ...
25.02.24 17:55
0
4
Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года: празднование глупой стороны науки

Лауреаты Шнобелевской премии 2023 года: празднование глупой стороны науки

Нобелевская премия - главная награда в области науки, присуждаемая тем, кто "принес наибольшую пользу человечеству". Ig Nobel Prize, напротив, отмечает самые тривиальные и нелепые вещи, которые изучали наши лучшие и талантливые ученые.

Сегодня завершилась 33-я ежегодная церемония вручения Ig Nobel Prizes, которая в этом году полностью проходила в режиме онлайн-трансляции и сопровождалась отвратительными спецэффектами, самой нарочито жалкой в мире живой музыкой, десятками ученых с явно неоднозначным отношением ко всему происходящему и множеством дурацких шляп. Лауреаты премии 2023 года - это эксперты мирового уровня, которые про...
15.09.23 19:52
0
0
Имплантат, доставляющий лекарственные препараты, препятствует образованию рубцовой ткани

Имплантат, доставляющий лекарственные препараты, препятствует образованию рубцовой ткани

Известно о множестве медицинских имплантатов, дозирующих лекарственные препараты, но у большинства из них есть один и тот же недостаток - они в конечном итоге покрываются рубцовой тканью. Экспериментальная новинка позволяет избежать этой проблемы, поскольку меняет форму по мере формирования ткани.

Обычно иммунная система регистрирует электронный имплантат как инородное тело и реагирует на него, заключая в рубцовую ткань для изоляции. К сожалению, эта ткань закупоривает порты, через которые в устройство поступают лекарственные препараты, что в конечном итоге делает его бесполезным. Группа ученых из Университета Голуэя (Шотландия) и Массачусетского технологического института решила изменить ...
03.09.23 12:53
0
0
Антиоксиданты стимулируют рост и метастазирование рака

Антиоксиданты стимулируют рост и метастазирование рака

Новое исследование показало, что антиоксиданты, такие как витамины С и Е, активируют механизм, стимулирующий рост новых кровеносных сосудов в раковых опухолях, способствуя их росту и распространению. По словам исследователей, полученные результаты указывают на потенциальный риск приема антиоксидантных добавок, когда в них нет необходимости.

Для роста и метастазирования раковые опухоли нуждаются в постоянном притоке крови, богатой кислородом и питательными веществами. А для этого необходимо образование новых кровеносных сосудов из уже существующих - процесс ангиогенеза. Когда ткани испытывают недостаток кислорода (гипоксию), раковые клетки в пораженной области посылают химические сигналы, заставляющие эндотелиальные клетки, выстилающи...
02.09.23 14:00
0
2
Ген «долголетия» голого землекопа продлевает продолжительность жизни и здоровье мышей

Ген «долголетия» голого землекопа продлевает продолжительность жизни и здоровье мышей

Он весит около 30 грамм, проводит свою жизнь под землей в Африке к югу от Сахары и вряд ли попадет в шорт-лист каких-либо милых календарей с животными, но голый землекоп продолжает демонстрировать ученым, что под его бледным окрасом скрывается невероятная устойчивая к старению морщинистая кожа.

Ученые из Рочестерского университета некоторое время держали под прицелом голого землекопа (Heterocephalus glaber), предварительно выяснив, как его уникальные механизмы клеточного старения закладывают основу для долгой жизни – до 41 года, в течение которой самки также остаются фертильными и устойчивыми к возрастным заболеваниям. Основываясь на этих знаниях, исследователи генетически модифицировал...
24.08.23 19:04
1