Trước đây, kính hiển vi huỳnh quang đã được sử dụng trên các động vật thí nghiệm để chụp hình ảnh có độ phân giải cao về bộ não, hiển thị chi tiết bộ não ở cấp độ phân tử và tế bào nhưng ở mức độ không sâu. Tuy nhiên, quá trình này khá xâm lấn và hạn chế về phạm vi. Vì thế, các nhà khoa học Thụy Sỹ đã tìm cách mở rộng độ sâu mà hình ảnh huỳnh quang vi mô có thể thâm nhập và lập bản đồ các cấu trúc bên trong bộ não.

Do các chùm ánh sáng bị phân tán nhanh chóng bởi da và hộp sọ, nên kính hiển vi huỳnh quang bị hạn chế về khả năng xuyên thấu và chụp hình ảnh bên trong não. Nhưng không phải tất cả các loại ánh sáng đều dễ bị tán xạ như nhau. Để mở rộng độ sâu của hình ảnh huỳnh quang vi mô, các nhà khoa học Thụy Sĩ đã sử dụng cửa sổ quang phổ riêng biệt, bao gồm các tần số sóng ánh sáng dao động từ 1.000 đến 1.700 nanomet. Ánh sáng cận hồng ngoại này ít bị tán xạ hơn, cho phép các nhà khoa học tăng gấp bốn lần giới hạn độ sâu thông thường của công nghệ kính hiển vi huỳnh quang. Các nhà khoa học hy vọng bước đột phá này sẽ tạo thuận lợi cho nghiên cứu về sự phát triển của bộ não và bệnh tật.

Daniel Razansky, giáo sư hình ảnh y sinh tại trường Đại học và là trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng: “Việc hiển thị các động lực sinh học trong một môi trường không bị xáo trộn nằm sâu trong cơ thể sống, là cần thiết để hiểu được đặc điểm sinh học phức tạp của các sinh vật sống và sự tiến triển của bệnh tật”.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm phương pháp hiển vi mới được gọi là chụp hình định vị quang khuếch tán - trên não của chuột thí nghiệm. Để bắt đầu, các nhà khoa học đã tiêm tĩnh mạch vào chuột sống các vi hạt huỳnh quang, tạo ra sự phân bố thưa thớt của các vi hạt này trong máu của chuột. Thông qua đo chuyển động của các mục tiêu phát sáng đó, các nhà nghiên cứu có thể vẽ bản đồ có độ phân giải cao về vi mạch đan xen trong não chuột.

Độ phân giải ấn tượng của công nghệ được tăng cường mạnh mẽ là nhờ sử dụng camera hồng ngoại sóng ngắn và các chấm lượng tử sunfit có độ tương phản cao. Kết quả là các nhà khoa học có thể chụp được hình ảnh có độ phân giải cao ở độ sâu lên đến 4 mm. Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục cải tiến kỹ thuật lập bản đồ và thử nghiệm các loại vi hạt khác nhằm tăng độ phân giải của công nghệ ở dạng 3D.

N.P.D (NASATI), theo https://www.upi.com/Science_News/2021/05/27/switzerland-brain-miscroscopy-imaging-technology/8011622122112/, 27/5/2021