حیاتیاتی بافتوں کے اندر گہرائی میں موجود خوردبینی ڈھانچے کو دیکھنے کے لیے نمونے کی حوصلہ افزائی والی نظری خرابیوں کا معاوضہ بہت ضروری ہے۔ مضبوط ایک سے زیادہ بکھرنے، تاہم، ٹشو کی حوصلہ افزائی کی غلطیوں کا پتہ لگانے اور ان کی مرمت کرنے کی صلاحیت کو محدود کرتا ہے۔
لہذا، ایک ہائی ریزولوشن ڈیپ ٹشو امیج حاصل کرنے کے لیے، ایک سے زیادہ بکھری ہوئی لہروں کو ہٹانا اور واحد بکھری ہوئی لہروں کے تناسب کو بڑھانا ضروری ہے۔ انسٹی ٹیوٹ فار بیسک سائنس کے اندر سنٹر فار مالیکیولر سپیکٹروسکوپی اینڈ ڈائنامکس کے ایسوسی ایٹ ڈائریکٹر CHOI Wonshik کی قیادت میں سائنس دانوں، کیتھولک یونیورسٹی آف کوریا کے پروفیسر KIM Moonseok اور Seoul National University کے پروفیسر CHOI Myunghwan نے ایک نئی قسم کی ہولوگرافک مائکروسکوپ تیار کی۔ کھوپڑی اور تصویر کے ذریعے دیکھیں دماغ.
نیا خوردبین برقرار کھوپڑی کو "دیکھنا" حاصل کرسکتا ہے اور کھوپڑی کو ہٹائے بغیر زندہ ماؤس دماغ کے اندر نیورل نیٹ ورک کی ہائی ریزولوشن تھری ڈی امیجنگ کرنے کے قابل ہے۔
2019 میں، سائنسدانوں نے IBS- پہلی بار- تیز رفتار ٹائم حل شدہ ہولوگرافک مائکروسکوپ تیار کیا جو ایک سے زیادہ بکھرنے کو ختم کر سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، یہ روشنی کے طول و عرض اور مرحلے کی پیمائش کرتا ہے۔
خوردبین کا استعمال کرتے ہوئے، وہ چیرا سرجری کے بغیر زندہ مچھلی کے اعصابی نیٹ ورک کا مشاہدہ کرسکتے ہیں۔ تاہم، چوہوں کے دماغ کی نیورل نیٹ ورک امیج حاصل کرنا مشکل تھا کیونکہ چوہے کی کھوپڑی مچھلی سے زیادہ موٹی ہوتی ہے۔
مطالعاتی ٹیم مقداری طور پر تجزیہ کرنے میں کامیاب رہی کہ روشنی اور مادّہ کس طرح آپس میں تعامل کرتے ہیں، جس کی وجہ سے وہ اپنے پہلے کی خوردبین کو مزید ترقی دے سکیں۔ اس حالیہ مطالعہ نے ایک انتہائی گہرائی، تین جہتی وقت سے حل شدہ ہولوگرافک مائکروسکوپ کی کامیاب ترقی کی اطلاع دی ہے جو پہلے سے کہیں زیادہ گہرائی تک ٹشوز کے مشاہدے کی اجازت دیتی ہے۔
سائنسدانوں نے، خاص طور پر، اس حقیقت کا فائدہ اٹھا کر ترجیحی طور پر واحد بکھری ہوئی لہروں کو منتخب کرنے کے لیے ایک طریقہ تیار کیا کہ جب روشنی مختلف زاویوں سے داخل ہوتی ہے تب بھی ان کے پاس اسی طرح کی عکاسی موج ہوتی ہے۔
گونج کے موڈ کو دریافت کرنے کے لیے جو تعمیری مداخلت کو بہتر بناتا ہے (مداخلت جو اس وقت ہوتی ہے جب ایک ہی مرحلے کی لہریں اوورلیپ ہوتی ہیں)، ایک پیچیدہ الگورتھم اور عددی آپریشن جس میں ایک میڈیم کے ایگن موڈ (ایک الگ لہر جو ہلکی توانائی کو میڈیم میں تقسیم کرتی ہے) کا استعمال کیا جاتا ہے۔ اس نے نئی خوردبین کو منتخب طور پر ناپسندیدہ سگنلز کو فلٹر کرنے کی اجازت دی جبکہ دماغی ریشوں پر پہلے کی نسبت 80 گنا سے زیادہ ہلکی توانائی کو فوکس کیا۔ اس نے ایک بکھری ہوئی لہروں کے تناسب کو ایک سے زیادہ بکھری ہوئی لہروں کی شدت کے کئی حکموں سے بڑھانا ممکن بنایا۔
سائنسدانوں نے اگلا ماؤس دماغ کا مشاہدہ کرکے ٹیکنالوجی کا تجربہ کیا۔ یہاں تک کہ اس گہرائی میں جہاں موجودہ ٹیکنالوجی کو استعمال کرنا پہلے ناممکن تھا، ویو فرنٹ مسخ کو خوردبین کے ذریعے درست کیا جا سکتا ہے۔ نئی خوردبین نے کھوپڑی کے نیچے ماؤس کے دماغ کے نیورونل نیٹ ورک کو ہائی ریزولوشن میں کامیابی سے امیج کیا۔ یہ سب ماؤس کی کھوپڑی کو باہر نکالے بغیر اور فلوروسینٹ مارکر کا استعمال کیے بغیر مرئی طول موج میں پورا کیا گیا۔
پروفیسر KIM Moonseok اور ڈاکٹر JO Yonghyeon، جنہوں نے ہولوگرافک مائکروسکوپ کی بنیاد تیار کی ہے، نے کہا، "جب ہم نے پہلی بار پیچیدہ میڈیا کی آپٹیکل گونج کا مشاہدہ کیا، تو ہمارے کام کو اکیڈمی کی طرف سے بہت زیادہ توجہ ملی۔ بنیادی اصولوں سے لے کر ماؤس کی کھوپڑی کے نیچے نیورل نیٹ ورک کا مشاہدہ کرنے کے عملی اطلاق تک، ہم نے فزکس، زندگی، اور باصلاحیت لوگوں کی کوششوں کو ملا کر دماغی نیورو امیجنگ کنورجنٹ ٹیکنالوجی کے لیے ایک نیا راستہ کھولا ہے۔ دماغ سائنس
ایسوسی ایٹ ڈائریکٹر CHOI Wonshik نے کہا، "ایک طویل عرصے سے، ہمارے مرکز نے انتہائی گہرائی والی بائیو امیجنگ ٹیکنالوجی تیار کی ہے جو جسمانی اصولوں پر لاگو ہوتی ہے۔ یہ توقع کی جاتی ہے کہ ہماری موجودہ تلاش بایومیڈیکل بین الضابطہ تحقیق کی ترقی میں بہت زیادہ حصہ ڈالے گی، بشمول نیورو سائنس اور صحت سے متعلق میٹرولوجی کی صنعت۔
جرنل حوالہ:
- Yonghyeon Jo, Ye-Ryoung Lee, Jin Hee Hong, Dong-Young Kim, Junhwan Kwon, Myunghwan Choi, Moonseok Kim, Wonshik Choi. ویوو میں کھوپڑی کے دماغ کی امیجنگ کے ذریعے نظر آنے والی طول موج پر طول و عرض میں کمی انکولی-آپٹیکل مائکروسکوپی۔ سائنس ایڈوانسز, 2022; 8 (30) DOI: 10.1126/sciadv.abo4366
