Artikel - Mikroskop Inovatif Menembus Kedalaman Otak Tanpa Pewarna dan Modifikasi

Cambridge, Amerika Serikat - Para ilmuwan dari MIT berhasil menciptakan mikroskop baru yang mampu mengamati aktivitas molekuler di dalam otak dengan kedalaman yang jauh lebih besar dibandingkan metode sebelumnya. Teknologi ini menggunakan gelombang cahaya ultrafast dengan metode tiga-foton agar mampu menembus jaringan otak yang padat tanpa kehilangan resolusi.

Mikroskop ini juga mengandalkan deteksi gelombang suara yang dihasilkan oleh sel saat cahaya diserap, sehingga menghasilkan gambar yang sangat tajam tanpa perlu menggunakan pewarna atau bahan kimia lain. Hal ini sangat penting untuk mempelajari aktivitas seluler, seperti metabolisme dan fungsi neuron, secara lebih alami dan presisi.

Percobaan awal menunjukkan mikroskop ini dapat menembus jaringan otak manusia dan tikus hingga kedalaman sekitar 1 mm lebih tanpa kehilangan kualitas citra. Ini membuka peluang besar untuk penelitian berbagai penyakit otak dan gangguan neurodegeneratif seperti Alzheimer tanpa merusak jaringan.

Selain itu, mikroskop ini juga dapat mengidentifikasi molekul lain yang penting dalam fungsi neuron seperti GCaMP, serta menyediakan gambaran struktur sel melalui teknik tambahan bernama third-harmonic generation, sehingga dapat menyajikan data struktural dan molekuler secara bersamaan.

Langkah selanjutnya adalah mengujicobakan teknologi ini pada otak hewan yang masih hidup dengan desain sensor dan sumber cahaya di sisi yang sama untuk memudahkan penggunaan dalam kondisi nyata. Jika berhasil, teknologi ini berpotensi mengubah metode penelitian dan aplikasi bedah otak di masa depan.

--------------------

Analisis Kami: Inovasi ini merupakan lompatan besar dalam pencitraan otak karena mengatasi masalah utama dari metode sebelumnya yakni kedalaman penetrasi dan kebutuhan akan modifikasi jaringan. Jika berhasil diterapkan secara luas, ini bisa merevolusi cara kita memahami dan mengobati berbagai gangguan otak dengan pendekatan non-invasif dan lebih akurat.

--------------------

Analisis Ahli:

W. David Lee: Pendekatan tiga-foton dan deteksi fotoakustik memungkinkan pengamatan molekuler di kedalaman yang sebelumnya tidak dapat dicapai dengan kejernihan tinggi tanpa bahan tambahan.

Tatsuya Osaki: Menggabungkan berbagai teknik pencitraan menjadi satu platform memungkinkan efisiensi dan presisi yang lebih tinggi dalam penelitian neurobiologi dan aplikasi klinis.

--------------------

What's Next: Dalam waktu dekat, teknologi ini akan diuji pada otak hewan hidup dan kemudian dikembangkan untuk aplikasi bedah otak yang dapat memberikan peta aktivitas otak secara real-time dengan tingkat kedalaman dan resolusi yang sebelumnya tidak mungkin dicapai.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/brain-imaging-uses-sound-record-depths

Mikroskop Inovatif Menembus Kedalaman Otak Tanpa Pewarna dan Modifikasi

Mengembangkan mikroskop baru yang mampu mengamati aktivitas molekuler di dalam otak hingga kedalaman lebih dari 5 kali dibanding metode sebelumnya tanpa perlu pewarnaan, bahan kimia, atau modifikasi genetik, untuk mendukung penelitian otak dan aplikasi bedah secara real-time.

Artikel Serupa

Patch Nanonadels Revolusioner Menghilangkan Nyeri Biopsi dan Mempercepat Diagnosa

Perangkat Neuromorfik Berbasis MoS₂ untuk Penglihatan Real-Time Mirip Otak Manusia

Metode Baru Memetakan Jaringan Otak Tikus dengan Mikroskop Cahaya Murah

Perangkat terobosan meniru neuron otak, mengubah cahaya menjadi sinyal listrik.

Kamera AI bertenaga cahaya AS memproses gambar 99,4% lebih cepat tanpa listrik.

Perangkat stimulasi otak non-invasif dapat membantu mengobati depresi, PTSD, dan kecanduan.