Ученые из Университета Дьюка разработали сверхбыструю систему фотоакустической визуализации, способную фиксировать функциональные и молекулярные изменения, которые происходят при основных заболеваниях мозга. Результаты работы опубликованы в Light: Science and Applications.

Хотя позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и функциональная магнитно-резонансная томография (ФМРТ) дают неплохие изображения, они страдают от низкого пространственного разрешения, затрудняющего различение соседних структур тела. Оптическая микроскопия позволяет получать изображения с высоким разрешением, но этому препятствуют низкая скорость получения изображения. Ультразвук, усиленный микропузырьками, проникает глубоко с высоким разрешением, но ему не хватает функциональной чувствительности.

Альтернативный метод визуализации, фотоакустическая микроскопия (ФAM), использует импульсы лазерного излучения, направляемые в орган. Импульсы вызывают ультразвуковую волну, которая улавливается для формирования изображения. Недостатком ФAM является то, что он медленно сканируется.

Но эта проблема была решена исследователями с помощью разработки сверхбыстрой функциональной фотоакустической микроскопии, которая в два раза быстрее существующих систем ФAM.

В эксперименте новая технология использовалась для успешного захвата гемодинамических реакций на индуцированную гипоксию и инсульт в мозге мыши. Новая ФАМ смогла зафиксировать быстрые изменения во всем мозге в режиме реального времени.

Команда сейчас рассматривает возможность использования технологии для изучения других заболеваний. Также стоит учитывать, что новая технология испытана лишь на животных, и разработка модели для человека, также станет приоритетной целью.