实验内窥镜捕获小于单个细胞的3D图像黄德江

实验内窥镜捕获小于单个细胞的3D图像

内窥镜检查是医生用来检查个体消化道或身体其他部位的非手术程序。大多数内窥镜都是细管，最后有一个轻微的相机。

德国德累斯顿TechnischeUniversit?t的研究人员开发出一种自校准的无透镜内窥镜，能够捕获比单个细胞小的物体的3D图像该装置的末端仅有200微米宽，相当于一些扭曲的人类头发。

“无透镜光纤内窥镜的大小与针头大小差不多，因此可以进行微创接入和高对比度成像以及对光纤弯曲或扭曲的强大校准进行刺激，”Juergen W. Czarske表示，德累斯顿工业大学的主任和C4教授，也是该论文的第一作者。

该装置最有可能用于光遗传学，其中光被用来刺激地窖活动。它还可以具有在医疗过程中监测组织和细胞的功能。

传统的内窥镜使用微型相机和灯光。最近，已经开展了使用光纤开发替代方法的工作，这使得示波器更薄。它们受到温度波动或纤维弯曲和扭曲的耐受性的限制。它们还需要复杂的校准过程，通常在实际收集图像时。

在这种新型内窥镜的情况下，研究小组在纤维束的基础上增加了150微米厚的薄玻璃板。在该版本中，相干光纤束宽约350微米，由10,000个芯组成。当中心纤维芯被点亮时，它会产生一束反射回光纤束的光束。它可以作为“测量光线传输方式的虚拟指导星”。

研究人员计划于9月15日至19日在华盛顿举行的光学+激光科学前沿会议上展示他们的研究成果。在他们的实验中，他们用它在140微米厚的盖玻片下成像3D样品。它以每秒4个周期的图像速率以超过400微米的13个步骤扫描图像平面。

他们注意到它成功地在样品的顶部和底部成像颗粒，但随着检流计镜的角度增加，焦点恶化。他们相信这将是未来工作的一个领域。

“这种新颖的方法能够实现实时校准和成像，具有最小的侵入性，对于原位3D成像，基于实验室芯片的机械细胞操作，深层组织体内光遗传学和关键孔技术检查非常重要， “Czarske说。

随着消费者更喜欢微创设备，整个区域越来越复杂。相关领域是所谓的“智能药丸”，患者可以吞咽，然后将详细，敏感的信息发送给医生。例如，诺华公司与Proteus合作开发了一种具有感官功能的智能药丸。澳大利亚研究人员还建立了一个电子胶囊，可以分析小肠和大肠中的气体成分，并以5分钟的间隔将数据发送到外部监测器。

美国国立卫生研究院表示，随着胶囊内窥镜和新界面的快速发展，医生将能够控制这些胶囊在体内的运动，就像发送微型潜艇探索他们感兴趣的任何区域一样在。

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