Vücudumuzun içinde olup bitenleri görmek ve anlamak modern tıp bilimi için çok önemlidir. Ancak bunu başarabilmek pek kolay değildir. Çünkü vücudumuzu örten kas ve kemikler, altlarında neler olduğunu görmemizi büyük ölçüde engeller. Örneğin kemik doku kalın ve tekdüze olmayan bir yapıya sahiptir. Bu nedenle kemik dokudan geçecek şekilde gönderilen ışınlar fazlasıyla dağılır. Ne kadar derinden bir görüntü almaya çalışırsak alacağımız görüntü de bir o kadar bozulur.
Araştırmacılar dokuların yüksek kalitede görüntülerini elde etmek için çeşitli yöntemlere başvurabiliyor. Ama bu yöntemler dokular için risk teşkil edebiliyor. Bir beynin görüntülenmek istediğini düşünelim. Bu durumda kullanılabilecek etkili yöntemlerden biri 3-foton mikroskopisidir. 3-foton mikroskopisi, düşük enerjili kızılötesi ışınlar ve özel bir jel sayesinde kafatasının altından kaliteli görüntüler elde edilmesine olanak tanır. Ancak 3-foton mikroskopisi de dahil olmak üzere görüntülemede kullanılabilecek yöntemler kafatasının kesilmesini veya inceltilmesini gerektirecektir. Bu durum da beynin hasar alma arttıracaktır.
Miyelinli nöron liflerinin geleneksel optik tutarlılık mikroskobuyla (solda) ve LS-RMM’in sapma düzeltme algoritmasıyla düzenlenen (sağda) görüntüleri.
Kore’de çalışmalarını yürüten bir grup araştırmacı, kafatasına herhangi bir müdahalede bulunmadan beynin yüksek kalitede görüntülerinin elde edilmesini sağlayan bir yöntem geliştirdi. Bu yöntem, şu ana kadar kullanılan lazer tarama teknikleriyle astronomide optik bozulmaları düzeltmede kullanılan hesaplamalı uyarlanabilir optiklerin bir sentezi konumunda. Standart görüntüleme teknikleri düz ilerleyen ışınlarla çalışırken bu yeni yöntem hem düz ilerleyen hem de kemik tarafından saptırılan ışınları yorumluyor. Bunu ise “yansıma matrisi” kullanarak yapıyor.
Araştırma ekibi, LS-RMM (Türkçe açılımıyla Lazer Taramalı Yansıma Matrisi Mikroskopisi) adı verilen bu yöntem ile fare kafatasının altından sinir hücrelerinin net görüntülerine ulaşmayı başardı. Yayımlanan makalede geliştirilen yöntemle 100 mikrometrekarelik (0,0000000001 metrekareye eşdeğer) bir alanda on bine yakın sapmanın açısal modunun düzeltebildiği belirtildi. Araştırma ekibinde bulunan Seokchan Yoon ve Hojun Lee’nin açıklamalarına göre ise LS-RMM, hastalıkların erken teşhisine yardımcı olacak ve nörobilimsel araştırmaların hızlanmasını sağlayacak.
LS-RMM’nin geliştirilmesi, tarihin en büyük gizemlerinden biri olan insan vücudunun tamamen çözümlenmesi yolunda atılmış büyük bir adım. Bu yöntem aynı zamanda ise fizik biliminin tıp bilimindeki bir uygulaması niteliğinde. Bunlardan ötürü yapılan bu çalışmayı yeni gelişmelere açılan bir kapı olarak görebiliriz.
YAZAR: İbrahim Serdar Coşkun
KAYNAKÇA
https://www.nature.com/articles/s41467-020-19550-x
Son yorumlar