Naukowcy z Uniwersytetu Stanford opracowali miniaturowy mikroskop, który pozwala na badania połączeń neuronowych w mózgu. Został on zaprojektowany w celu poszerzenia wiedzy o tym, jak działa system nerwowy oraz jakie zmiany zachodzą w przypadku jego uszkodzenia. Niewielkie urządzenie waży mniej niż 2 gramy i jest w pełni przystosowane do obserwacji fluorescencyjnych markerów stosowanych do badania aktywności neuronów, czy obecności białek w komórkach. Przy budowie mikroskopu zastosowano najnowsze osiągnięcia w dziedzinie optoelektroniki: małe, ale bardzo jasne diody LED, przetwornik obrazu o niewielkich rozmiarach i dużej czułości, wykonany w technologii CMOS. Całość zamknięta jest w małej, szczelnej obudowie o objętości 2,4 cm3. Mikroskop daje możliwość obserwacji pola o wymiarach 600*800 μm.
Pierwsze badania z wykorzystaniem nowego mikroskopu zostały wykonane na laboratoryjnych myszach. Udało się zaobserwować procesy zachodzące w mózgu, również te słabo zbadane, a odpowiedzialne za proces sterowania ruchem.
Mikroskop zajmujący opuszek palca pozwala na obserwację działania mózgu
(źródło: Uniwersytet Stanford)
Mikroskop wykorzystuje zjawisko fluorescencji, która jest źródłem obrazu obserwowanego przez badacza - obserwowany obiekt jest wstępnie barwiony, a następnie oświetlany promieniami wzbudzającymi fluorescencję (zwykle światłem ultrafioletowym).
Schemat przedstawiający budowę mikroskopu
(źródło: Uniwersytet Stanford)
Widok pojedynczego neuronu po wstrzyknięciu barwnika fluorescencyjnego
(źródło: www.britannica.com)
Miniaturowy mikroskop może przynieść rewolucję w diagnozowaniu chorób neurologicznych. Mała waga i niewielkie rozmiary pozwalają na instalację urządzenia na zwierzętach, które nie tracą swobody ruchu. Pozwala to zgłębić wiedzę o ośrodkach mózgu sterujących funkcjami motorycznymi.
Mikroskop może pełnić funkcje diagnostyczne. Jest urządzeniem, którego użycie nie ogranicza się tylko do laboratorium, może współpracować ze zwykłym laptopem, a wyniki mogą być transmitowane do laboratorium. Ważnym czynnikiem jest niski koszt produkcji urządzenia (szacowany na 10 USD), dzięki czemu może ono trafić do najbiedniejszych krajów, zwiększając szanse na odpowiednią diagnostykę.
