Учёные из Томского университета вместе с немецкими и американскими коллегами представили общественности инновационную разработку - метод, который позволяет изучать развитие эмбрионов и проводить анализ движения внутренних структур и клеток с помощью компьютерной томографии и рентгеновского излучения.

 

 

Дифракция лучей рентгеновского диапазона позволит визуализировать ткани с высокой разрешающей способностью, – говорит Ральф Хоффман, физик из института в Карлсруэ.

В исследовании изучалась ранняя стадия развития эмбриона южноафриканской лягушки. Это животное основной модельный организм в клеточной биологии, эмбриологии, нейробиологии и токсикологии. В ранней стадии развития из скопления сотен клеток эмбрион превращается в многослойный, сложный организм, клетки в котором образуют нервную систему, внутренние органы и мышцы. У лягушки на этом этапе эмбрион непрозрачен и исследовать его оптическим методом, вроде микроскопии, не получится.

 

 

Учёные комбинировали технологии, чтобы визуализировать внутреннее строение организмов с автоматизированными алгоритмами обработки и анализа, для получения динамики эмбрионального движения клеток и их развития.

Данные, которые получаются с детекторов рентгеновского излучения, проходят через несколько стадий. Информация может быть проанализирована лишь после сложной обработки, сегментации и реконструкции, применения алгоритмов, вычисляющих динамику движения и трёхмерную визуализацию.

Метод применим в молекулярной биологии, генетики, и, вероятно, поможет ответить на фундаментальные вопросы в эмбриональном развитии. Также метод будет полезен при разработке лекарств и в исследованиях заболеваний людей.

Разработка велась по проекту «UFO: Ultrafast X-ray Imaging». Целью было создание станций для экспериментов с источниками синхротронного излучения, которые могли бы обеспечить четырёхмерную томографию при высоком разрешении, и возможности по управлению и оценки эксперимента с непрерывно поступающими данными.

Источник: АИР