{{{sourceTextContent.title}}}

Neue Technologie gibt beispiellosen Blick innerhalb der Kapillaren

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Mehr als 40 Milliarde Kapillare-klein, Haar ähnliches Blut Schiff-werden mit tragendem Sauerstoff und Nährstoffen zu den weiten Reichweiten des menschlichen Körpers eine Arbeit zugewiesen. Aber trotz ihrer bloßen Zahl und monumentalen Bedeutung zu den Grundfunktionen und zum Metabolismus, nicht viel bekannt über ihre inneren Funktionen.

{{{sourceTextContent.description}}}

Jetzt hat ein Northwestern-Universitäts-Team ein neues Werkzeug entwickelt, dass Bildblut diese kleinen Schiffe durchfließt und Einblick in diesen zentralen Teil des menschlichen Kreislaufsystem gibt. Genannter Spektralkontrast optische Kohärenztomographievasographie (SC-OCTA), die Technik 3-D-imaging kann subtile Änderungen in der haarartigen Organisation für Früherkennung der Krankheit ermitteln.

„Es hat einen progressiven Stoß zu den kleineren und kleineren Blutgefäßen des Bildes gegeben und umfassenderes liefert, Funktionsinformationen,“ sagte Vadim Backman, der die Studie führte. „Jetzt können wir sogar die kleinsten Kapillaren und die Maßdurchblutung, Oxydation und metabolische Rate sehen.“

Das Papier wurde im Zeitschrift Licht veröffentlicht: Wissenschaft und Anwendungen. Backman ist Walter Dill Scott Professor der biomedizinischen Technik in nordwestlicher McCormick-Ingenieurschule.

Forscher und Ärzte sind lang gewesen, innerhalb der bedeutenden Adern und der Arterien mit Doppler-Ultraschall zu sehen, der Hochfrequenztonwellen benutzt, um Durchblutung zu messen. Aber dieser Einblick gibt kein volles Bild des Kreislaufsystem. Anders als Adern und Arterien sind Kapillaren für Sauerstoffaustausch oder das Liefern des Sauerstoffes an Organe und Gewebe während des Körpers beim Kohlendioxyd weg hin- und herfahren verantwortlich. Niedriger Blutsauerstoff kann milde Probleme wie Kopfschmerzen zu den schweren Fragen wie Herzversagen verursachen.

„Sie können großes Blut Arterien durchfließen lassen und haben noch absolut kein Blut, das Sauerstoff zu den Geweben schickt, wenn Sie nicht den rechten Microvasculature haben,“ Backman sagten. „Sauerstoffaustausch ist zu alles wichtig, das der Körper tut. Aber viele Fragen über, was im Microvasculature geschieht, sind unbeantwortet gegangen, weil es kein Werkzeug gab, zum sie zu studieren. Jetzt können wir das anpacken.“

„SC-OCTA ist ein wertvolles Diagnose-Tool,“ addierte James Winkelmann, einen Studenten im Aufbaustudium in Backmans Labor und den ersten Autor der Studie. „Wir können Änderungen zur haarartigen Organisation jetzt ermitteln, die in einer Vielzahl von den Bedingungen offensichtlich ist, die von Krebs zu Herz-Kreislauf-Erkrankung reichen. Die Entdeckung dieser Krankheiten hat früher das Potenzial, die Leben zu retten.“

Forscher haben Schwierigkeiten gehabt, innerhalb der Kapillaren wegen der mikroskopischen Größe der Schiffe zu blicken. Eine einzelne Kapillare ist bloßen 5 bis 10 Mikrometer im kleinen Durchmesser-so, den rote Blutkörperchen in der einzelnen Datei durchfließen müssen.

SC-OCTA arbeitet, indem es Spektroskopie, die die verschiedenen sichtbaren hellen Wellenlängen betrachtet, oder Farbspektren, mit herkömmlicher optischer Kohärenztomographie (OKT) kombiniert, die Ultraschall ausgenommen Gebrauchslichtwellen anstelle der Schallwellen ähnlich ist. Wie ein Radar legt OKT das Gewebe des Interesses fest, und dann kennzeichnet Spektroskopie es.

SC-OCTA hat viele Vorteile über traditioneller Darstellung: _es tun nicht bauen auf einspritzen Färbung für Kontrast oder schädlich Strahlung. Viele Arten nur Darstellung auch zu arbeiten, wenn das Interessengebiet (zum Beispiel, Ultraschall, können nur Bildblut, wenn er fließt) oder vollständig sich noch bewegt. SC-OCTA kann ein klares Foto von beiden machen. Dieses ermöglicht ihm zum stagnierenden Blut des Bildes oder zu beweglichen Organen, wie einem schlagenden Herzen.

„Es kann das Blut messen, das fließt ungeachtet dessen, wie schnell es geht, also Bewegung kein Problem ist,“ sagte Backman.

„Einzigartige Fähigkeit SC-OCTAS zu nicht-flüssigem Blut des Bildes könnte ein wertvolles Werkzeug für das dröhnende Feld von organoids auch werden, die Studien, wie man Organe auf Krankheit sich entwickelt und reagiert,“ sagte Winkelmann. „Ich werde aufgeregt, um alle, Anwendungen zu erforschen zu beginnen.“

Die einzige Beschränkung der neuen Technologie ist, dass sie nicht tieferer als 1 Millimeter des Bildes kann. Dieses schiene möglicherweise verglichen mit Ultraschall flaches, der einige Zentimeter unterhalb der Oberfläche sehen kann.

Backman sagte, dass dieses behoben werden kann, indem man das Werkzeug am Ende einer endoskopischen Sonde setzt. Indem es sie in den Körper einfügt, kann das Werkzeug Bildorganobenabschluß. Das ist etwas, dass sein Labor an jetzt arbeitet.