مواد و ساخت پیشرفته

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه کرنل برای اولین بار از میکروسکوپ سه فوتونی برای تصویربرداری از عمق کامل غدد لنفاوی پوپلیتئال در یک موش زنده استفاده کرده است. محققان با موفقیت تعاملات دینامیکی سلول های ایمنی در غدد لنفاوی را در زمان واقعی و در وضوح میکرونی مشاهده کردند.

به گفته این تیم، تکنیک تصویربرداری سه فوتونی برای مشاهده غدد لنفاوی می‌تواند همان سطح دقت را برای زیست‌شناسی سرطان و سایر زمینه‌های تحقیقاتی ‌پزشکی فراهم کند. این دانشمندان  از تکنیکی که از مارکر های فلورسنت و نور لیزر برای به دست آوردن تصاویر با وضوح بالا در سه بعدی استفاده می کند، بهره میبرند. آنها قبلاً از میکروسکوپ سه فوتونی برای تصویربرداری از مغز موش‌ها و ماهی‌های گورخری با وضوح 2 میلی‌متر استفاده می‌کردند. از آنجایی که غدد لنفتوی تقریبا 2 برابر متراکم تر از بافت مغز هستند، پس تصویربرداری از آنها نیز مشکل تر است. بهترین نتیجه ای که این گروه از دانشمندان از تصویر برداری از غدد لنفاوی گرفتند با رزولوشنی تقربا برابر با 1 میلی متر است. یکی دیگر از دانشمندان در گروه تحقیقاتی دیگر، فرآیند تصویربرداری سه فوتونی را مجدداً بهینه کرد تا آن را برای یک محیط آناتومیکی مملو از عروق خونی و سلول‌ها به جای نورون‌ها قابل استفاده کند.

محققان از تصویربرداری سه فوتونی با طول موج بلند (1300 تا 1700 نانومتر) برای تجسم عروق خونی، عروق لنفاوی، و سلول‌های T و سلول‌های B در گره لنفاوی موش در داخل بدن، در کل عمق گره 600 تا 900 میکرومتر استفاده کردند. آنها همچنین از رگ های خونی در طحال موش در عمق 570 میکرومتر تصویربرداری کردند. این تیم سلول‌های CD8+ T و تحرک سلول‌های CD4+ T را در ناحیه سلول T، بدون گزارش از دست دادن سیگنال و در وضوح فضایی زیر میکرونی، اندازه‌گیری کردند. تحرک سلول های CD4 + T ساده در منطقه سلول T در طول التهاب ناشی از لیپوپلی ساکارید به عمق بستگی دارد.علاوه بر ارائه وضوح و وضوح بالا، تکنیک تصویربرداری سه فوتونی توانایی برچسب گذاری همزمان سلول ها و عروق در غدد لنفاوی را با چهار رنگ مختلف فلورسنت فراهم می کند. به گفته محققان، در آینده، این قابلیت به ایمونولوژیست ها اجازه می دهد تا نحوه اندرکنش سلول ها با یکدیگر و با محیط خود را مشاهده کنند.

 
بازسازی سه بعدی توزیع سلول‌های CD8+T(قرمز) و CD4+T (سبز) همراه با سینوس‌های لنفاوی (بنفش) را نشان می‌دهد که از طریق میکروسکوپ سه فوتونی در غدد لنفاوی موش گرفته شده‌اند.