Технологии предлагают медицине новые возможности

Сегодня современный анализ биологических образцов при помощи световой микроскопии, включает в себя широкий спектр методов, начиная от обычной светлопольной микроскопии и фазово-контрастной микроскопии, до конфокальной лазерной сканирующей микроскопии с высоким разрешением и методами микроскопии сверхвысокого разрешения. Также недавно разработаны методы микроскопии сверхвысокого разрешения, такие как вынужденное излучение. Например (STED) или стохастическая оптическая реконструкционная микроскопия STORM, устраняет предел дифракции.

Несмотря на доступность этих сложных методов сверхразрешения, воспроизводимая визуализация клеток и идентификация субклеточных структур в биологических образцах, все еще требует окрашивания красителями.

Как правило, наблюдение за живыми клетками, может дать ценную информацию об их структуре и динамике, включая организацию органелл и передачу химических сигналов, участвующих в межклеточных взаимодействиях. К сожалению, для долгосрочного наблюдения “in-vitro” существует ограниченное оборудование, поскольку большинство технологий микроскопии высокого разрешения, требуют обработанных и фиксированных тканей или клеток. Обычно оптическая микроскопия высокого разрешения, также, как и флуоресцентная визуализация, обычно требуют высококвалифицированных специалистов, дорогостоящего оборудования и технического обслуживания.

Однако, представленная новая технология цифровой “in-line” голографической микроскопии (DIHM), открывает широкую область применения для обычных пользователей. Эта аналитическая оптическая система, предлагает быстрые и воспроизводимые результаты, при низких затратах. Кроме того, это исключает необходимость направления в специализированные лаборатории и легко применяется в качестве диагностического инструмента для врачей (врачей общей практики и специалистов).

DIHM основан на численном восстановлении, которое записано в цифровом виде голограммы. Это позволяет получать, как информацию об амплитуде, так и фазе волнового фронта, сформированного микроскопическим образцом. Преимущество DIHM заключается в простоте его составляющих. Микроскоп состоит из светодиода (LED) в качестве источника освещения, соответствующей фильтрации для улучшения когерентности и датчика изображения. Комплексный алгоритм обработки данных, преобразует записанные голограммы в изображение микроскопа с помощью метода углового спектра и цифровой фильтрации. На разрешение такого микроскопа сильно влияет длина пространственной когерентности освещения, которая может быть увеличена за счет уменьшения излучающей области, либо путем обрезки части фронта волны с помощью точечного отверстия или же путем точечного использования, как например nanoLED.

Микроскоп DIHM без объектива.

Новая технология, делает микроскопию без линз, идеальным инструментом для медицинской диагностики в отдаленных районах, поскольку у врача нет необходимости носить с собой большие, тяжелые и чувствительные аналитические устройства. Достаточно простого ноутбука и микроскопа без линз размером с чемодан, чтобы, например, поставить диагноз по образцам биологической жидкости. Прочная конструкция обеспечивает быстрый, надежный и автоматизированный анализ образца, объединяя не только световую микроскопию с высоким разрешением, но и внедряя современные методы анализа, основанные на обнаружении изменений в ДНК человека, идентификации вирусных геномов и иммунологической характеристике в одном устройстве.

Этот новый микроскоп без линз оснащен микрофлюидной системой каналов потока, для обработки живых клеток и получения изображений.