Каждая ткань организма состоит из тонких волокон, обеспечивающих координацию движений, функций и взаимодействия органов. Несмотря на важность этих миниатюрных структур, их изучение долгое время представляло собой сложную задачу. Группа ученых под руководством Мариоса Георгиадиса из Stanford Medical создала инновационный метод визуализации, позволяющий наблюдать эти почти невидимые тканевые волокна с высоким уровнем детализации и минимальными затратами ресурсов, пишет ScienceDaily.
Метод называется вычислительной визуализацией рассеянного света ComSLI. Его суть заключается в способности выявлять расположение и организацию волокон тканей с точностью до микрометра на гистологических препаратах любого возраста. Принцип ComSLI прост: при столкновении света с микроскопическими структурами, он рассеивается в разные стороны, причем характер рассеяния зависит от направления самих волокон. Путем вращения источника света и измерения изменений интенсивности рассеяния можно вычислить направление волокон в каждой точке препарата.
Для ComSLI требуется только вращающийся светодиодный источник света и камера микроскопа, что делает установку доступнее по сравнению с другими видами передовой микроскопии. Полученное изображение обрабатывается специальным ПО, которое создает карту ориентации и плотности волокон.
По словам экспертов, метод универсален и подходит как для стандартных препаратов, используемых в клинических лабораториях, так и для замороженных или специально обработанных срезов. Одним из ключевых преимуществ является возможность повторного анализа ранее сохраненных препаратов, срок хранения которых исчисляется десятилетиями. Это позволяет получать новую информацию без какого-либо ущерба для исходного образца.
Одно из важных направлений исследования касалось гиппокампа — глубокого участка мозга, играющего ключевую роль в процессах запоминания и воспроизведения воспоминаний. Он нередко страдает на начальных этапах развития нейродегенеративных заболеваний. Сравнение гистологического среза гиппокампа пациента с болезнью Альцгеймера с аналогичным образом здорового мозга показало значительное снижение числа перекрестов волокон, соединяющих отделы гиппокампа друг с другом. Основной проводящий сигнал связи с памятью тракт (так называемый перфорантный путь) заметно ослабел и стал плохо различимым. Напротив, здоровый гиппокамп характеризовался плотной сетью взаимопроникающих волокон, охватывающих всю зону.
Первоначально разработанный для изучения мозга, метод ComSLI оказался эффективным и при исследовании других типов тканей. Так, ученые успешно применили его для анализа образцов мышечной ткани, костной ткани и кровеносных сосудов. Например, в мышце языка метод позволил обнаружить четко выраженную слоистую ориентацию волокон, соответствующую подвижности и гибкости органа. Анализируя кости, эксперты зафиксировали коллагеновые волокна, направленные вдоль линий механических нагрузок. А в сосудах методом ComSLI была выявлена уникальная череда слоев коллагена и эластичных волокон, создающая баланс прочности и упругости.
Ранее российские ученые реконструировали облик «мумии жреца».
