Rdzeń kręgowy pod mikroskopem (źródło: Salk Institute w San Diego)
Rdzeń kręgowy pod mikroskopem (źródło: Salk Institute w San Diego)

Mikroskop, który będziesz nosić na plecach. Pokaże komórki rdzenia kręgowego

Amerykańscy naukowcy opracowali mikroskopy do noszenia, które pokazują działanie rdzenia kręgowego na poziomie komórkowym. Jak to możliwe?

Nowa technologia pozwoli poznać rdzeń kręgowy w mikroskali

Rdzeń kręgowy stanowi część ośrodkowego układu nerwowego, który pozwala na przewodzenie bodźców pomiędzy mózgowiem a układem obwodowym. Dzięki niemu ludzie i zwierzęta są w stanie koordynować funkcje ruchowe, oddechowe, a także odczuwać bodźce bólowe. Choć ta wiedza jest znana od wielu lat, badacze nadal nie byli w stanie poznać tego procesu z poziomu komórkowego.

Jednak naukowcom z Salk Institute w San Diego udało się opracować mikroskop do noszenia, który pozwoli poznać i zrozumieć zaawansowane procesy zachodzące w rdzeniu kręgowym. Rozwój takiej technologii może dać również szanse na zapoznanie się z podstawami chorób związanych z chronicznym bólem, świądem, a także mechanizmów związanych ze stwardnieniem rozsianym i zanikowym bocznym.

„Te nowe, nadające się do noszenia mikroskopy pozwalają nam obserwować aktywność nerwów związaną z wrażeniami i ruchem – w regionach i przy prędkościach niedostępnych dla innych technologii o wysokiej rozdzielczości.”

Axel Nimmerjahn, profesor nadzwyczajny i dyrektor Waitt Advanced Biophotonics Center
Mikroskopy do noszenia (źródło: Salk Institute w San Diego)
Mikroskopy do noszenia (źródło: Salk Institute w San Diego)

Jak wyglądają i co pokazują opracowane mikroskopy?

Stworzone przez naukowców mikroskopy osiągają wielkość około 7 na 14 milimetrów i są w stanie wygenerować obraz o wysokiej rozdzielczości, wysokim poziomie kontrastu oraz w kolorze. Utworzone grafiki pokazują wcześniej niemożliwe do dostrzeżenia części rdzenia kręgowego w czasie rzeczywistym. Opracowane urządzenia mogą zostać połączone z implantami mikropryzmatycznymi, co dodatkowo powiększa głębię obrazowania. Mikroskopy są na tyle lekkie, że nadają się do noszenia ich przez myszy podczas testowania.

Badacze pragnęli przede wszystkim zobrazować astrocyty i komórki glejowe, których działanie bezpośrednio wpływa na procesy bólowe. Testy na myszach polegały na wywołaniu bólu poprzez ściskanie ogonów, co pozwoliło na aktywowanie astrocytów oraz generowanie sygnałów, możliwych do zaobserwowania w ich rdzeniu kręgowym.

Dalsze prace nad nową technologią z San Diego mają rozwinąć wiedzę na temat aktywności rdzenia kręgowego oraz przeprowadzić rewolucję w badaniach nad bólem.