Ученые Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили неожиданный эффект в области оптической физики. В ходе последних экспериментов рассеянный и хаотичный лазерный сигнал самостоятельно трансформировался в ультраузкий, высокофокусированный луч.
Используя этот инновационный луч, ученые получили высокоточные 3D-изображения гематоэнцефалического барьера человека. Новый метод в 25 раз быстрее существующих «золотых стандартов» медицинской визуализации, при этом он полностью сохраняет качество изображения.
Самое важное заключается в том, что технология позволяет в реальном времени наблюдать за процессом поглощения медикаментов клетками. Этот инструмент поможет ученым точно оценить, достигают ли препараты для лечения болезни Альцгеймера или бокового амиотрофического склероза (БАС) нужной цели в головном мозге.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Methods, для достижения эффекта необходимы два основных условия. Первое: лазер должен входить в оптическое волокно строго под нулевым углом; второе: мощность должна быть увеличена до такой степени, пока свет не начнет напрямую взаимодействовать со стеклом волокна.
Ранее считалось, что при увеличении мощности лазера свет неизбежно становится хаотичным. Однако команда MIT доказала, что на критическом пороге свет самоорганизуется. В результате создается стабильный, сверхбыстрый луч, который больше не требует сложной оптической инженерии.
В отличие от традиционных методов, новый луч сохраняет чистоту и не создает размытых зон. Кроме того, клеткам больше не требуются флуоресцентные маркеры для визуализации, что является огромным преимуществом для фармацевтических исследований.
По заявлению ученых, это открытие радикально изменит подходы в фармацевтической индустрии. Новая технология решает традиционную проблему выбора между разрешением изображения и глубиной фокуса.
