Devrim niteliğindeki 3 boyutlu SCAPE mikroskobunun arkasındaki Columbia takımı, bugün bu yüksek hızlı görüntüleme teknolojisinin yeni bir versiyonunu duyurdu. Dünyanın dört bir yanından gelen bilim insanlarıyla işbirliği yaparak SCAPE 2.0'ı canlıların daha önce görünmeyen ayrıntılarını ortaya çıkarmak için kullanan ekip, yeni versiyonun bir önceki versiyona göre 30 kat daha hızlı çalıştığını belirtti.
Peki, neden daha hızlı, üç boyutlu görüntülemeye sahip olmak bu kadar değerli? Columbia Mortimer'in baş araştırmacısı Elizabeth Hillman, “Canlıları harekete geçiren süreçler, bir hayvanın hücrelerinin birbiriyle iletişim kurma biçiminden, bir yaratığın nasıl hareket ettiği ve nasıl değiştiğine kadar değişiyor” dedi. Zihin Beyin Davranış Enstitüsü ve makalenin kıdemli yazarı B. Zuckerman ise “Ne kadar hızlı görüntüleyebilirsek bu süreçlerden daha fazlasını görebiliyoruz ve 3 boyutlu hızlı görüntüleme, tek bir düzlem yerine tüm biyolojik sistemi görmemize olanak tanıyor ve geleneksel mikroskoplardan daha açık bir avantaj sunuyor” açıklamasında bulundu.
SCAPE 2.0, hızı artırmak için yenilikçi bir çözüm sunuyor:
SPACE 2.0’ı geliştiren ekipten olan Venkatakaushik Voleti, "Canlı numuneleri görüntüleyen mikroskopların çoğu, numunenin etrafını küçük bir lazer ışınıyla tarar ancak nokta tarama yaklaşımı yavaştır, her noktayı görmek için sadece kısa bir süre verir. Yeni sistemimiz, numunedeki tüm bir düzlemi aydınlatmak için eğik veya açılı bir ışık tabakası kullanıyor ve sonra 3 boyutlu görüntüyü oluşturmak için bu ışık tabakasını numunenin üzerine kaydırıyor" dedi.
SCAPE 2.0, canlı numunelere karşı oldukça hassas çünkü nokta tarama mikroskoplarının görüntüleri aynı hızlarda elde etmek için ihtiyaç duyacağı ışığın sadece bir kısmını kullanıyor. SCAPE, tüm bunları tek bir sabit objektif mercekle gerçekleştiriyor ve birçok mercekle çevrili karmaşık örnek odaları gerektiren geleneksel ışık tabaka mikroskoplarına kıyasla geniş bir örnek dizisi için yer açıyor.
SCAPE 2.0, en son teknoloji flüoresan etiketleme sistemine sahip ve bu sayede bilim insanları bir hayvandaki belirli hücreleri farklı renklerde görebiliyor ve hatta hücrelerin birbiriyle olan iletişimini bile gözleyebiliyor. Hillman, belirtilen etiketleme yöntemlerinin ve hayvan modellerinin çoğunun şimdi diğer araştırma alanlarını dönüştürdüğünü, bilim insanlarının kanserli tümör hücrelerinin birbirlerine nasıl sinyal verdiğini, bağışıklık hücrelerinin hedeflerini nasıl bulduğunu keşfetmelerini sağladığını belirtti.
SCAPE 2.0'ın geliştirilmiş çözünürlüğü aynı zamanda ekibin doku temizliği ve doku genişlemesi kullanılarak oluşturulan örnekleri görüntülemesini sağlamış. Bu yöntemler, bilim insanlarının fare beyinlerindeki tümörlerden insan biyopsilerine kadar sağlam örneklerin içindeki yapı ve bağlantıları görmelerini sağlıyor. Bu numuneler, canlı olmamasına rağmen çok büyük ve standart mikroskoplar kullanılarak görüntülenmesi uzun zaman alıyor.
Hillman, SPACE 2.0 ile ilgili olarak "Araç ve tekniklerin kısıtlı olması, genellikle bilim insanlarının çalışabileceklerini düşündüklerini alanları kısıtlıyor. SCAPE 2.0, görebileceğimiz yeni manzaralar açıyor. Yeni sonuçlarımızın, bilim insanlarına hangi yeni soruların sorulabileceğini ve daha sonra hangi yeni bilimsel keşif yollarını keşfedebileceğimizi düşünmeleri için ilham vereceğini umuyorum" açıklamasında bulundu.
