Nội soi nano ảo: Khám phá mô sinh học ở cấp độ tế bào
Nội soi nano ảo là gì?
Nội soi nano ảo là một công nghệ mới cho phép các nhà khoa học tạo ra hình ảnh có thể thu phóng của mô sinh học ở cấp độ tế bào. Công nghệ này kết hợp hàng nghìn hình ảnh riêng lẻ từ kính hiển vi điện tử để tạo ra một tổng thể mạch lạc và tương tác. Điều này cho phép người xem khám phá cấu trúc của mô với độ chi tiết chưa từng có, từ chế độ xem toàn bộ mô cho đến bên trong từng tế bào.
Nội soi nano ảo hoạt động như thế nào?
Nội soi nano ảo bắt đầu bằng việc thu thập hàng nghìn hình ảnh chồng lấn nhau một chút bằng kính hiển vi điện tử. Sau đó, các hình ảnh này được ghép lại với nhau bằng một phần mềm tự động. Phần mềm sử dụng siêu dữ liệu về hướng của từng hình ảnh và một thuật toán so sánh các đặc điểm tương tự trong mỗi hình ảnh để xác định chính xác vị trí cần đặt các hình ảnh đó.
Hình ảnh thu được là một tệp khổng lồ có thể phóng to và thu nhỏ để hiển thị các mức độ chi tiết khác nhau. Ví dụ: hình ảnh phôi cá ngựa vằn được hiển thị trong bài viết bao gồm hơn 26.000 hình ảnh riêng lẻ và có tổng trọng lượng là 281 gigapixel. Điều này cho phép người xem chuyển từ hình ảnh thu nhỏ của toàn bộ phôi sang chế độ xem chi tiết các cấu trúc, chẳng hạn như nhân, bên trong một tế bào cụ thể.
Lợi ích của nội soi nano ảo
Nội soi nano ảo cung cấp một số lợi ích so với kính hiển vi điện tử truyền thống. Đầu tiên, công nghệ này cho phép các nhà khoa học tạo ra chế độ xem 3D hoàn chỉnh của một mẫu mô. Điều này trái ngược với kính hiển vi điện tử truyền thống, chỉ có thể chụp ảnh 2D các vùng mô nhỏ.
Thứ hai, nội soi nano ảo cho phép các nhà khoa học khám phá các mẫu mô theo cách không phá hủy. Kính hiển vi điện tử truyền thống yêu cầu phải bảo quản mẫu theo cách có thể làm hỏng cấu trúc của mẫu. Mặt khác, nội soi nano ảo không yêu cầu bất kỳ chế phẩm mẫu nào, do đó công nghệ này có thể được sử dụng để nghiên cứu mô sống.
Thứ ba, nội soi nano ảo nhanh hơn nhiều so với kính hiển vi điện tử truyền thống. Có thể mất nhiều giờ hoặc thậm chí nhiều ngày để thu thập và xử lý một hình ảnh kính hiển vi điện tử đơn lẻ. Mặt khác, nội soi nano ảo có thể được sử dụng để tạo ra hình ảnh 3D hoàn chỉnh của một mẫu mô chỉ trong vài phút.
Các ứng dụng của nội soi nano ảo
Nội soi nano ảo có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu sinh học. Công nghệ này có thể được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của tế bào, mô và cơ quan. Công nghệ này cũng có thể được sử dụng để theo dõi sự phát triển của phôi và để nghiên cứu tác động của thuốc và độc tố đối với tế bào.
Trong bài viết, các nhà nghiên cứu đã sử dụng nội soi nano ảo để phân tích phôi cá ngựa vằn, mô da người, phôi chuột và tế bào thận chuột. Họ phát hiện ra rằng nội soi nano ảo có thể được sử dụng để xác định các cấu trúc mới trong tế bào và theo dõi chuyển động của tế bào theo thời gian.
Kết luận
Nội soi nano ảo là một công cụ mới mạnh mẽ đang cách mạng hóa cách các nhà khoa học nghiên cứu mô sinh học. Công nghệ này cung cấp một số lợi thế so với kính hiển vi điện tử truyền thống, bao gồm khả năng tạo ra hình ảnh 3D hoàn chỉnh của các mẫu mô, khám phá các mẫu mô theo cách không phá hủy và thực hiện nhanh hơn nhiều so với kính hiển vi điện tử truyền thống. Do đó, nội soi nano ảo được kỳ vọng sẽ đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu sinh học trong những năm tới.
