בעוד שמרכזים רפואיים משתמשים באולטרסאונד מדי יום, עד כה טכנולוגיה זו אינה מסוגלת להתבונן ברקמות גוף בסדר גודל של תאים. פיזיקאים מ- TU Delft פיתחו טכניקת מיקרוסקופיה המבוססת על אולטרסאונד כדי לחשוף נימים ותאים על איברים חיים – משהו שלא היה אפשרי קודם. המחקר מתפרסם כעת במדע.
אולטרסאונד הוא אחת מטכניקות ההדמיה הנפוצות ביותר ברפואה, אך עד לאחרונה היא כמעט ולא מילאה תפקיד בהדמיית המבנים הזעירים ביותר של גופנו כמו תאים.
אולטרסאונד קליני, כמו הסוג המשמש לסריקות הריון, יוצר תמונות בזמן אמת של חלקי גוף. זה מאפשר אבחנה של מחלות שונות, או לפקח על תינוק מתפתח. עם זאת, מה שקורה ברמה מיקרוסקופית נותר מוסתר. "
Baptiste Heiles, המחבר הראשון
הדמיה תאים חיים בתלת מימד
כעת, צוות מדענים מ- TU Delft, מכון הולנד למדעי המוח וקלטק הצליח לדמיין תאים שכותרתו ספציפית בתלת מימד עם אולטרסאונד. לראשונה הם צילמו תאים חיים בתוך איברים שלמים לרוחב נפח בגודל קוביית סוכר. לשם השוואה, מיקרוסקופים עכשוויים מבוססי אור דורשים לעתים קרובות הדמיה של דגימות שאינן חיות, אומר היילס. "יש להסיר ולעבד את הדגימה או האיבר המעניין, ואתה מאבד את היכולת לעקוב אחר פעילות התאים לאורך זמן".
הטכנולוגיה המובילה הנוכחית לדימוי כיצד תאים חיים מתנהגים בתלת מימד, למשל במהלך התפתחות עוברים, נקראת מיקרוסקופיית גיליון אור. שיטה זו מוגבלת לדגימות שקופות או דקות מכיוון שאור אינו יכול לחדור עמוק יותר מ- 1 מ"מ ברקמה אטומה. "אולטרסאונד יכול לדמיין סנטימטרים בעומק רקמת יונקים אטומה, ומאפשר הדמיה לא פולשנית של איברים שלמים. זה נותן לנו מידע על אופן התנהגותם של התאים בסביבתם הטבעית, דבר ששיטות מבוססות אור אינן יכולות לעשות ברקמות גדולות וחיות", אומר חוקר המוביל דוד מרסקה.
תיוג נימים ותאים עם בדיקות המשקפות צליל
הדמיה מוחית
בנוסף לחשיפת תאים, הצוות השתמש באולטרסאונד ובמיקרו -בובלים כבדיקות המסתובבות בזרם הדם כדי לאתר נימי מוח. היילס: "למיטב ידיעתנו, מיקרוסקופיית גיליון סאונד לא לינארית היא הטכניקה הראשונה המסוגלת להתבונן בנימים במוח חיים. פריצת דרך זו היא בעלת פוטנציאל אדיר לאבחן מחלות כלי שיט קטנות בחולים." מכיוון שבדיקות מיקרו -בוביות כבר מאושרות לשימוש אנושי, ניתן לפרוס טכניקה זו בבתי חולים בעוד מספר שנים.
פוטנציאל למחקר סרטן
מעבר לתרגול הקליני, מיקרוסקופיית גיליון קול יכולה להועיל מאוד למחקר ביולוגי ולהתפתחות טיפולים סרטניים חדשים בפרט, על פי מרסקה. "טכניקת ההדמיה שלנו יכולה להבחין בריאה לעומת רקמת סרטן. יתר על כן, היא יכולה לדמיין את הגרעין הנקרוטי של גידול; מרכז הגידול בו התאים מתחילים למות בגלל חוסר חמצן. לפיכך, הוא יכול לסייע במעקב אחר התקדמות הסרטן והתגובה לטיפול."
