Les motifs de lumière laser sont focalisés séquentiellement dans le temps sur une région d'intérêt à l'intérieur du tissu biologique. La fluorescence émise par l'échantillon sous chaque motif d'éclairage est collectée à l'aide d'un détecteur à pixel unique après son retour à travers le tissu. En additionnant les motifs projetés pondérés par les intensités enregistrées, une image de l'échantillon peut être reconstruite. Crédit :Université de St Andrews
Une équipe de recherche à l'échelle du Royaume-Uni, dirigé par l'Université de St Andrews, a développé une nouvelle façon innovante d'imager optiquement à travers les tissus, qui pourrait permettre une compréhension et un diagnostic plus détaillés des stades précoces de diverses maladies, y compris le cancer.
L'étude, en collaboration avec l'Université de Southampton et le Cancer Research UK Edinburgh Centre de l'Université d'Edimbourg, Publié dans Avancées scientifiques (vendredi 12 octobre), permet de passer de l'imagerie superficielle à l'imagerie fonctionnelle, transformer les études en neurosciences.
La capacité d'imager des objets a eu un impact profond dans toutes les sciences. Cependant, comme nous le savons par expérience quotidienne, la lumière ne pénètre pas très bien à travers la peau ou un morceau de ruban adhésif. La lumière se disperse et est brouillée. Cela rend à son tour très difficile la création d'images à partir des profondeurs d'un échantillon.
La nouvelle méthode innovante développée par l'équipe de chercheurs a concentré de courtes impulsions de lumière à motifs dans le temps à travers le tissu. En se concentrant dans le temps, appelée focalisation temporelle, les motifs conservent leur forme malgré la dispersion du tissu. Cependant, ce n'est pas de l'imagerie. Pour imager, l'équipe n'a collecté qu'une fraction de la lumière de retour (fluorescence) de l'échantillon sur un détecteur à point unique. Cela signifie qu'ils n'avaient pas à savoir d'où venait cette lumière dans l'échantillon. En additionnant simplement de manière appropriée les motifs projetés sur l'échantillon pondérés par les intensités enregistrées pour la lumière de retour, l'équipe a su se former une image fidèle. Fondamentalement, cette image a été créée sans jamais avoir aucune connaissance spécifique du tissu lui-même.
La capacité de voir plus profondément dans les tissus avec la lumière est actuellement l'un des sujets les plus brûlants de l'imagerie. Les applications potentielles des résultats de la recherche pourraient avoir des implications de grande envergure pour faciliter l'analyse biomédicale et la détection précoce des maladies, y compris l'approfondissement de notre compréhension des neurosciences et des maladies dégénératives du cerveau.
Chercheur Adrià Escobet-Montalbán, Boursier Marie Curie de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de St Andrews, a déclaré :« Notre approche montre une manière innovante de s'attaquer à un problème de longue date en matière d'imagerie. Il est passionnant de voir la réponse que nous avons reçue de la communauté internationale, car beaucoup de gens pensaient que ce que nous avons fait est impossible avec la lumière.
Professeur Kishan Dholakia, de l'École de physique et d'astronomie de l'Université de St Andrews a ajouté :« C'est une percée opportune et j'espère qu'elle mènera à de nouvelles façons de penser à l'imagerie en profondeur. »
L'article "Wide-field multiphoton imaging through scattering media without correction" est publié dans Avancées scientifiques .
