Kính hiển vi SRS mới ứng dụng công nghệ MRI

Các nhà khoa học thuộc Đại học Harvard, Mỹ, vừa nghiên cứu một kính hiển vi SRS thế hệ mới, kết hợp công nghệ hình ảnh cộng hưởng từ hạt nhân với kính hiển vi SRS thế hệ cũ. Sự kết hợp này mở ra hướng tiếp cận mới trong quan sát cấu trúc và hoạt động bên trong cơ thể, khi thiết bị có thể khai thác thông tin từ những rung động hóa học ở cấp độ nguyên tử. Kính hiển vi SRS thế hệ cũ từng gặp hạn chế đáng kể trong việc ghi lại hình ảnh động, đặc biệt khi đối tượng là động vật hoặc con người đang di chuyển. Trong những điều kiện như vậy, thiết bị trước đây chỉ chụp được khoảng một hình ảnh mỗi phút, tốc độ chưa đủ đáp ứng nhiều yêu cầu quan sát sinh học và y học. Phiên bản mới được phát triển nhằm cải thiện khả năng ghi nhận hình ảnh, đồng thời mở rộng phạm vi quan sát đến những cơ quan và mục tiêu lớn nằm sâu trong cơ thể. Nguyên lý hoạt động của kính hiển vi SRS thế hệ mới dựa trên việc thăm dò sự rung động bên trong kết cấu hóa học giữa các nguyên tử. Những rung động này cung cấp tín hiệu liên quan đến vật chất được quan sát, giúp các nhà nghiên cứu nhận diện và theo dõi những thành phần khác nhau trong mô hoặc tế bào. Khi được kết hợp với công nghệ hình ảnh cộng hưởng từ hạt nhân, kính hiển vi SRS không còn chỉ tập trung vào những cấu trúc nhỏ nằm gần bề mặt. Công nghệ MRI giúp thiết bị hướng tới việc chụp ảnh các cơ quan cũng như những mục tiêu có kích thước lớn, nằm sâu bên trong cơ thể người. Đây là điểm đáng chú ý, bởi khả năng quan sát sâu thường giữ vai trò quan trọng khi nghiên cứu cơ thể sống, nơi nhiều cấu trúc không thể tiếp cận trực tiếp bằng phương pháp thông thường. Kính hiển vi SRS thế hệ mới vì vậy có thể bổ sung góc nhìn về các quá trình diễn ra bên trong cơ thể, thay vì chỉ cung cấp hình ảnh của những vùng dễ quan sát. Thiết bị cũng được ứng dụng rộng rãi trong việc chụp hình ảnh trạng thái tĩnh của các tổ chức và cơ quan trong cơ thể người. Ở trạng thái tĩnh, các nhà nghiên cứu có thể tập trung khảo sát hình dạng, vị trí và đặc điểm của mô, cơ quan, hoặc những vùng cần được đánh giá chi tiết. Tuy nhiên, giá trị của kính hiển vi SRS không chỉ nằm ở việc ghi lại những hình ảnh đứng yên trong một thời điểm nhất định. Thiết bị còn có thể quan sát hình ảnh di chuyển của protein, chất béo và nước bên trong tế bào, những thành phần giữ vai trò quan trọng trong hoạt động sống. Khả năng theo dõi chuyển động này giúp mở rộng cách nghiên cứu tế bào, bởi nhiều quá trình sinh học không diễn ra cố định mà liên tục thay đổi theo thời gian. Protein, chất béo và nước di chuyển trong tế bào theo những trạng thái khác nhau, tạo nên các tín hiệu mà kính hiển vi SRS thế hệ mới có thể quan sát. Nhờ đó, thiết bị đem lại thêm thông tin về tổ chức bên trong tế bào, đồng thời hỗ trợ việc tìm hiểu các cơ chế liên quan đến mô và cơ quan. Các nhà khoa học kỳ vọng công nghệ này sẽ tạo ra nhiều ứng dụng trong y học, nhất là những lĩnh vực cần quan sát chính xác cấu trúc bên trong cơ thể. Phẫu thuật được xem là một hướng ứng dụng đặc biệt triển vọng, bởi hình ảnh chi tiết và khả năng quan sát sâu có thể hỗ trợ quá trình đánh giá mô. Trong bối cảnh phẫu thuật, thông tin hình ảnh càng đầy đủ càng giúp bác sĩ có thêm cơ sở theo dõi các cơ quan và mục tiêu nằm bên trong cơ thể. Dù vậy, bài nghiên cứu chủ yếu nêu tiềm năng ứng dụng rộng lớn của kính hiển vi SRS thế hệ mới, chưa cung cấp thêm các kết quả triển khai lâm sàng cụ thể. Kết quả nghiên cứu về thiết bị này đã được đăng trên tạp chí Khoa học trong số mới nhất, đánh dấu một bước tiến đáng chú ý của công nghệ hình ảnh. Sự kết hợp giữa MRI và kính hiển vi SRS cho thấy các công cụ quan sát hiện đại đang được phát triển theo hướng sâu hơn, nhanh hơn và phù hợp hơn với y học.