Beijing, Bolong.Id - Peneliti Universitas Peking membikin mikroskop multifoton dengan mengembangkan tiga foton. Itu menangkap gambar otak bagian dalam dari tikus yang bergerak bebas.
Dilansir dari 新华社, Jumat (24/02/2023) mikroskop, seberat 2,17 gram, mencapai pencitraan stabil dari korteks otak dan neuron hippocampal dari tikus yang bergerak bebas, sebuah inovasi yang menjanjikan sebagai metode untuk mengungkap misteri otak manusia.
Studi ini dipublikasikan di jurnal Nature Methods pada hari Jumat (Waktu Beijing).
Otak manusia mengandung miliaran neuron dan triliunan sinapsis, dan memetakan konektivitas dan dinamika fungsionalnya telah menjadi salah satu fokus penelitian otak global, dengan perangkat pencitraan mikroskopis yang dapat dikenakan yang dapat diterapkan pada hewan kecil sebagai salah satu alat penelitian.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Cheng Heping (程和平), direktur Pusat Pencitraan Biomedis Nasional di Universitas Peking, telah mengembangkan perangkat semacam itu selama bertahun-tahun.
Tim mengembangkan mikroskop dua-foton miniatur pertama dengan berat 2,2 gram pada tahun 2017 dan memperoleh gambar dinamis dari aktivitas saraf dan sinaptik di korteks serebral tikus selama gerakan bebas.
Setelah empat tahun pengembangan, mikroskop dua-foton yang ditingkatkan memperbesar bidang pencitraan sebesar 7,8 kali dan dapat menangkap gambar tiga dimensi dari sinyal fungsional neuron korteks serebral, kata Cheng, juga seorang akademisi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.
Mikroskop tiga foton baru yang dikembangkan oleh tim yang dipimpin oleh Cheng dan Wang Aimin, seorang peneliti di Universitas Peking, menampilkan kedalaman pencitraan yang lebih besar dibandingkan dengan mikroskop multifoton miniatur sebelumnya.
Ini menembus seluruh korteks dan callosum tikus yang bergerak bebas dan menangkap gambar aktivitas kalsium dari wilayah hippocampal pada kedalaman hingga 1,2 milimeter, yang merupakan tantangan besar bagi ahli saraf di seluruh dunia.
Aktivitas kalsium adalah indikator yang mencerminkan aktivitas seluler neuron dan dapat dipantau saat digabungkan dengan molekul fluoresen, indikator kalsium. Namun, hamburan cahaya di jaringan otak, terutama callosum di bawah korteks, menghasilkan jarak penetrasi fluoresensi yang pendek, yang membatasi kedalaman pencitraan.
Hippocampus terletak di bawah korteks dan callosum. Mikroskop multifoton miniatur sebelumnya di seluruh dunia gagal menangkap pencitraan non-invasifnya, kata Zhao Chunzhu (赵春竹), anggota tim di College of Future Technology di bawah Universitas Peking.
Mikroskop tiga foton yang dikembangkan oleh tim berhasil mencapai pencitraan di otak dalam tikus yang bergerak bebas berkat konfigurasi optik inovatif, yang memaksimalkan efisiensi pengumpulan fluoresensi hamburan.
Mikroskop memiliki keuntungan tambahan dari fototoksisitas rendah, menyebabkan tidak ada photobleaching atau photodamage yang jelas selama pengamatan aktivitas saraf yang lama, menurut penelitian tersebut.(*)
Advertisement
