بررسی پلی فارمسی در سالمندان با یک میکروسکوپ جدید

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان یک میکروسکوپ فلورسانس ساخته اند که برای تصویربرداری با وضوح فوق العاده سریع در یک میدان دید وسیع استفاده می کند. میکروسکوپ جدید برای تصویربرداری از چندین سلول زنده به طور همزمان با وضوح بسیار بالا طراحی شده است تا اثرات داروها و ترکیبات مختلف داروها را بر روی بدن بررسی کند.

هنینگ اورتکراس از دانشگاه بیله فلد آلمان می گوید: پلی فارمسی، اثر ترکیب های متعددی از داروهایی که معمولاً برای بیماران مزمن یا سالمندان تجویز می شود، می تواند منجر به تداخلات خطرناکی شود و در حال تبدیل شدن به یک مسئله مهم است.ما این میکروسکوپ را به عنوان بخشی از EIC Pathfinder OpenProject DeLIVERy توسعه دادیم که هدف آن توسعه پلتفرمی است که می تواند پلی فارمسی را در بیماران جداگانه بررسی کند.

در ژورنال Optics Express، محققان میکروسکوپ جدید خود را توصیف می کنند که از ارسال فیبر نوری استفاده می کند تا کیفیت تصویر بسیار بالایی را در یک میدان دید بسیار بزرگ با قابلیت چند رنگی و سرعت بالا فراهم کند.

آن ها نشان می دهند که این ابزار می تواند برای تصویربرداری از سلول های کبد، دستیابی به میدان دید تا 150 در 150 میکرومتر مربع و نرخ تصویربرداری تا ۴۴ هرتز در حالی که وضوح فضایی و زمانی کمتر از ۱۰۰ نانومتر را حفظ کند، استفاده شود.

Ortkrass گفت: با این میکروسکوپ جدید، ترکیبات دارویی منفرد را می توان بر روی سلول های جدا شده آزمایش کرد و سپس با وضوح فوق العاده برای مشاهده پویایی ویژگی های غشای سلولی یا اندامک ها تصویربرداری کرد. میدان دید بزرگ می تواند اطلاعات آماری در مورد پاسخ سلول ارائه دهد، که می تواند برای بهبود مراقبت های بهداشتی شخصی سازی شده استفاده شود.

میکروسکوپ جدید مبتنی بر میکروسکوپ نورپردازی ساختاری فوق تفکیک شده (SR-SIM) است که از یک الگوی ساختار یافته نور برای تحریک فلورسانس در نمونه و دستیابی به وضوح فضایی فراتر از حد پراش نور استفاده می کند. SR-SIM مخصوصاً برای تصویربرداری سلول زنده مناسب است، زیرا به نمونه آسیبی نمی رساند در حالی که تصاویر با جزئیات بالا تولید می کند.

برای دستیابی به وضوح بالا در یک میدان دید وسیع، میکروسکوپ جدید تصاویر فوق العاده تفکیک شده را از مجموعه ای از تصاویر خام بازسازی می کند. این تصاویر خام با استفاده از مجموعه ای از شش فیبر نوری برای روشن کردن نمونه با یک الگوی راه راه سینوسی که برای به دست آوردن اطلاعات اضافی جابجا و چرخانده می شود، به دست می آیند. این باعث بهبود وضوح دو برابری می شود در حالی که همچنان به تصویربرداری سریع می رسد و با تصویربرداری سلول زنده سازگار است.

Ortkrass گفت: انتخاب فیبر و تغییر فاز با استفاده از یک سوئیچ فیبر جدید طراحی شده بر اساس آینه های گالوانومتری و آینه های MEMS انجام می شود. ما همچنین به صورت سفارشی یک نگهدارنده شش ضلعی طراحی کردیم که پرتوهای شش الیاف را به میکروسکوپ متصل می کند و دوباره فوکوس می کند تا یک FOV بزرگ را روشن کند و امکان تنظیم دقیق همه پرتوها را فراهم کند. این اجازه می دهد تا تنظیمات برای تحریک فلورسانس بازتاب داخلی کل (TIRF)-SIM استفاده شود، که برای محدود کردن تحریک فلورسانس و تشخیص به یک منطقه نازک از نمونه استفاده می شود.

از آنجایی که کبد ارگان اصلی درگیر در متابولیسم دارو است، محققان این مجموعه را با استفاده از نمونه هایی از سلول های کبد موش صحرایی با رنگ آمیزی ثابت آزمایش کردند. تصاویر بازسازی شده تولید شده با میکروسکوپ جدید امکان تجسم ساختارهای غشایی ریز را فراهم می کند که کوچکتر از حد پراش نور هستند.

Ortkrass گفت: این سیستم فشرده به طور منحصر به فرد میدان دید بزرگ و سرعت سوئیچ الگوی سریع را با تحریک چند رنگ و کم مصرف ترکیب می کند.علاوه بر این، تنظیمات به کیفیت تصویر بسیار بالایی دست می یابد و می توان آن را برای اجرای دو سیم کارت یا TIRF-SIM تنظیم کرد.

در مرحله بعد، محققان قصد دارند از تنظیمات میکروسکوپی برای مطالعات سلول های زنده سلول های کبدی استفاده کنند تا پویایی سلول های درمان شده با چندین دارو را مشاهده کنند. آنها همچنین قصد دارند روند بازسازی تصویر را برای انجام بازسازی زنده داده های خام به دست آمده بهبود بخشند.