Wrażliwe chemicznie obrazowanie trójwymiarowe – połączenie dwóch trybów obrazowania
Zaawansowana technologia obrazowania ma duże znaczenie w kontekście medycznym ze względu na możliwość diagnozowania chorób, jak i wspomaganie podawania leków. Dwie ważne stosowane obecnie techniki obrazowania, optyczna tomografia koherencyjna (OCT) i spektroskopia metodą koherentnego antyStokesowskiego rozpraszania Ramana (CARS), mogą zostać udoskonalone, zwiększając możliwości obecnych technik obrazowania. To właśnie stało się celem finansowanego ze środków UE projektu 3D3CSI ("Three-dimensional clinical coherent chemically-sensitive imaging"). Ogólnie rzecz biorąc, technologia CARS stosowana jest do nieinwazyjnego obrazowania lipidów u pacjentów lub do testów laboratoryjnych, podczas gdy metoda OCT używana jest do tworzenia trójwymiarowych obrazów w okulistyce i kardiologii. Zespół projektu skupił się na stworzeniu multimodalnej trójwymiarowej chemicznie czułej technologii obrazowania, łącząc najwyższej klasy ultra wysoką rozdzielczość osiową OCT z czułością CARS. Choć OCT oferuje ekstremalnie wysoką czułość i prędkość, nie umożliwia łatwego rozróżniania substancji chemicznych. Z kolei CARS pozwala na uzyskiwanie określonych informacji biochemicznych, jednak połączenie tej metody z technologią OCT wiązało się z dużymi wyzwaniami natury technicznej. Jednak nowe udoskonalenia dotyczące technologii CARS mogą usprawnić stosowanie laserów o ultraszerokiej wiązce wykorzystywanych również w technologii OCT o ultrawysokiej rozdzielczości osiowej. W tym kontekście zespół projektu stworzył projekt niskonakładowego, kompaktowego i prostego instrumentu medycznego. Urządzenie to umożliwiłoby równoczesne rejestrowanie informacji morfologicznych i na poziomie komórkowym w środowisku klinicznym. Ta niespotykana dotychczas bezinwazyjna metoda wykrywania informacji metabolicznych i tkankowych może radykalnie poprawić zrozumienie procesów fizjologicznych i patologicznych w ich naturalnym trójwymiarowym środowisku. Zespół z powodzeniem połączył te dwie technologie, umożliwiając pozyskiwanie pełnych informacji chemicznych i morfologicznych z nieznanych struktur w złożonych próbkach. Udało się także dopasować do potrzeb laser tytanowo-szafirowy do użytku zarówno w technologii CARS, jak i OCT, wprowadzając tym samym technologię obrazowania nowej generacji do sfery medycznej. Oczekuje się, że pomyślna komercjalizacja tej technology do zastosowań klinicznych usprawni diagnozowani i leczenie wielu chorób.
