Tampereen yliopistossa on kehitetty tekniikka, jolla voidaan tehdä kolmiulotteisia solutason mittauksia jopa läpinäkymättömissä kappaleissa.
Tekniikka nostaa kaupallisten mikrotomografialaitteiden (mikro-CT) potentiaalin biolääketieteessä ja kudostekniikassa uudelle tasolle.
Tekniikan avulla tutkijat kykenivät 3d-kuvaamaan solurakenteet myös kudosteknisten biomateriaalien sisällä.
Sieltä he onnistuivat havaitsemaan muun muassa mikroskooppisia tumamuutoksia soluissa, jotka oli altistettu solutukirankaan vaikuttavalle aineelle.
Syvyysulottuvuutensa lisäksi mikro-CT-kuvauksen kaappaama tilavuus on muihin menetelmiin verrattuna iso.
Tämä mahdollistaa suurien solujoukkojen otannan, jolloin voidaan tehdä tilastollisesti luotettavia analyyseja.
Nanohopea vaimentaa röntgensäteilyä
Mikro-CT-laitteiden periaate on sama kuin sairaalan viipalekuvantamisessa, mutta niillä voidaan tehdä tarkempia kolmiulotteisia kuvauksia.
Tamperelaistutkijat yhdistivät optimoidun röntgenkuvauksen aiemmin kehittämäänsä dataprosessointitekniikkaan.
Sitten he leimasivat solurakenteen vasta-aineilla. Leimauksessa näytteen sisään viedään nanohopeaa, joka vaimentaa röntgensäteilyä ja muodostaa kuviin solurakenteita vastaavan varjon.
”Idea on optimoida leimaus, mikro-CT-kuvaus ja dataprosessointi optisen referenssin avulla ja sitten suorittaa 3d-syväkuvaus löydetyillä parametreilla, joilla röntgenputkikuvantamiselle tyypillisten virhelähteiden vaikutusta voidaan vähentää”, selvittää tohtoriopiskelija Ilmari Tamminen.
Tamminen on Communications Biology -lehdessä julkaistun tutkimusartikkelin pääkirjoittaja.
Pieni kuvantamissyvyys ollut haaste
Valomikroskopiatekniikoiden yleinen rajoite on tähän asti ollut pieni kuvantamissyvyys. Myös silmin nähden läpinäkyvä näyte voi häiritä valon kulkua niin, että luotettavaa kuvantamisdataa ei pystytä keräämään.
Joskus dataa ei saada pintaa syvemmältä lainkaan, jolloin kohteen sisäisiä rakenteita ja olosuhteita joudutaan arvailemaan.
Tämä on ollut haaste kudosteknisten biomateriaalien ja kantasolupohjaisten elinmallien kehittämiselle.
(Kuva: Pixabay) Uusi tekniikka kykenee tekemään mittauksia solutasolla näytteen sisuksissa. Kuvituskuva.
