Haberler

Hafif, başa takılan mikroskop, serbestçe hareket eden farelerde beyin oksijenlenmesini ortaya koyuyor

Beyin, sinirsel aktiviteleri beslemek için vücuttaki oksijenin yaklaşık %25’ini tüketir; bu da normal bilişsel operasyonların sürdürülmesi için yeterli oksijen kaynağının öneminin altını çizer. Sonuç olarak, serebral oksijen seviyelerinin izlenmesi nörolojik sağlığın değerlendirilmesinde, potansiyel beyin yaralanmalarının belirlenmesinde ve yoğun bakım ortamlarında hasta sonuçlarının iyileştirilmesinde çok önemlidir.

Son sayısında bildirildiği gibi Işık: Bilim ve Uygulamalar, Prof. BO Guan ve meslektaşları yenilikçi bir başa takılan mikroskop geliştirdiler. Bu son teknoloji cihaz, farelerde hareketlerini kısıtlamadan oksijenlenmenin sürekli görüntülenmesini sağlar.

Bu yeni mikroskop, serebral oksijenasyonun izlenmesi için etiketsiz fotoakustik görüntüleme yeteneğinden yararlanıyor. Lazer darbelerini biyolojik dokuya yönlendirmek ve odaklamak için bir optik fiber kullanır. Lazer tarafından tetiklenen sonuçta ortaya çıkan ultrason dalgalarını tespit etmek için ek bir fiber optik sensör eklenmiştir.

Oksijenli ve oksijensiz hemoglobinin farklı absorpsiyon spektrumlarından yararlanan ekip, tek damar çözünürlüğüyle spektral bir karıştırma işlemi yoluyla kandaki oksijen doygunluğunu ölçmek için çift renkli lazer darbeleri kullanıyor.

Bu minyatür prob, serbestçe hareket eden bir farenin kafasına rahatlıkla takılabilir ve beyindeki bireysel kan damarlarının oksijenlenmesini ve hemodinamiklerini gözlemlerken gerçek zamanlı görüntülemeyi kolaylaştırır. Örneğin ekip, sürekli beyin görüntüleme yoluyla oluşturulan ve anestezi altında bir durumdan uyanıklığa geçiş sırasında korteksteki artan oksijenlenmeyi gösteren kısa bir filmi sergiledi.

Dahası, hayvanlar serbestçe hareket halindeyken, akut hipoksi ve hiperkapni tehditlerine karşı serebrovasküler tepkiye ilişkin titiz araştırmalar yürüttüler. Bu, araştırmacıların farklı gaz solunumları ve konsantrasyonlarıyla ilişkili farklı hemodinamik tepkileri ayırt etmelerine olanak sağladı.

Özellikle görüntüleme cihazı, obezitenin farelerde serebral oksijenlenme üzerindeki etkisini incelemek için de kullanıldı. Görüntüleme bulguları, obez farelerde serebral damarların dış uyaranlara karşı düzenleyici yeteneğinde önemli bir azalma olduğunu ortaya çıkardı. Daha da önemlisi, başa takılan bu görüntüleyici, anestezinin kafa karıştırıcı etkilerini etkili bir şekilde önlüyor ve bu da onu sinir bilimi ve tıbbi çalışmalar için oldukça avantajlı ve tercih edilir kılıyor.

Serebral oksijenasyon, nörovasküler bağlantı mekanizması yoluyla sinirsel aktivitelerle yakından bağlantılıdır. Kısa bir beyin hipoksisi atağı bile geri dönüşü olmayan hasara neden olabilir ve potansiyel olarak ölümcül sonuçlara yol açabilir.

Yenilikçi cihaz, beyin hipoksisini ve diğer yaralanmaları tespit etmek için yeni olanaklar açarken, aynı zamanda hem normal hem de patolojik serebrovasküler fonksiyonları incelemek için yeni bir yol sunuyor. Dahası, hareket de dahil olmak üzere çeşitli davranışların beyin fonksiyonunu nasıl etkilediğine dair paha biçilmez bilgiler sağlar.

Ek olarak görüntüleme probu, mevcut başa takılan nöral görüntüleme teknikleriyle sorunsuz bir şekilde entegre edilebilir ve böylece serebrovasküler ve nörolojik aktivitelerin eş zamanlı araştırılmasına olanak sağlanır.

Bu çok yönlü cihaz, sosyal davranışların ardındaki sinir mekanizmalarının yanı sıra Alzheimer hastalığı gibi nörovasküler bağlantıları bozan nörodejeneratif bozuklukların araştırılması için umut vaat ediyor. Fotoakustik fiberoskop, sinirbilim araştırmalarının ötesine uzanan geniş bir uygulama yelpazesi için potansiyel ortaya koymaktadır.

TranSpread tarafından sağlanmıştır



Kaynak ve İleri Okuma: https://medicalxpress.com/news/2024-04-lightweight-mounted-microscope-unveils-brain.html

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu