Исследователи из Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) разработали новый метод, который может генерировать детальное трехмерное изображение внутренности тела. Он может быть использован для боле тщательного изучения развития раковых клеток в теле.

Индивидуальные раковые клетки часто исследуются в пробирках прежде чем тестировать их в организме. "Нашей целью было визуализовать раковые клетки внутри тела, чтобы определить, как они функционируют, как они распространяются и как они реагируют на новую терапию," говорит Professor Jan Laufer. Он специализируется в области фотоакустических изображений, процесса, который использует ультразвуковые волны, генерируемые лазерным пучком, чтобы обеспечить высокое разрешение трехмерного изображения внутри тела.

"Проблема заключается в том. что опухолевые клетки прозрачны. Это затрудняет использование оптических методов для изучения опухолей в теле," объясняет Laufer, чья исследовательская группа разработала новый метод , чтобы решить эту проблему: сначала ученые вводили специфический ген в геном раковой клетки. "Оказавшись внутри клетки ген продуцирует phytochrome белок, которые происходит из растений и бактерий. Он служит в качестве сенсора света," продолжает Laufer. На следующей ступени исследователи воздействовали на ткань короткими пульсовыми воздействиями света двумя разными длинами волн с использованием лазера, абсорбируемых и конвертируемых в ультразвуковые волны. Эти волны затем могут быть измерены вне организма и два изображения внутри тела могут быть реконструированы, базируясь на этих данных.

"Специальным свойством phytochrome белков является то, что они изменяют свою структуру, а также свои абсорбционные свойства в зависимости от длины волны лазерного пучка. Это приводит к изменениям амплитуды ультразвуковых волн, которые генерируются в опухолевых клетках. Ни один др. компонент ткани, напр., кровеносные сосуды, не обладают таким свойством -- их сигнал остается постоянным," говорит Laufer. Пктем подсчета различий между двумя изображениями, создается высокого разрешения трехмерное изображение опухолевой клетки, которое свободно от др. многочисленных фоновых помех. Этот метод может быть использован для широкого круга исследований. Помимо изучения рака, метод может быть использован для наблюдения клеточных и генетических процессов в живых организмах.