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La nuova tecnologia dà lo sguardo senza precedenti dentro i capillari

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Più di 40 miliardo capillare-minuscoli, sangue del tipo di capelli nave-sono incaricati con ossigeno e le sostanze nutrienti di trasporto alle portate lontane del corpo umano. Ma malgrado il loro numero puro ed importanza monumentale alle funzioni ed al metabolismo di base, non molto è conosciuto circa i loro funzionamenti interni.

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Ora un gruppo dell'università Northwestern ha sviluppato un nuovo strumento che il sangue di immagini attraversa queste navi minuscole, dante la comprensione in questa parte centrale dell'apparato circolatorio umano. Il contrasto spettrale chiamato angiografia ottica di tomografia della coerenza (SC-OCTA), la tecnica 3-D-imaging può individuare i cambiamenti sottili nell'organizzazione capillare per la diagnosi precoce della malattia.

«C'è stato una spinta progressiva ai più piccoli e più piccoli vasi sanguigni di immagine e fornisce più completo, informazioni funzionali,» ha detto Vadim Backman, che ha condotto lo studio. «Ora possiamo vedere anche i più piccolo capillari e flusso sanguigno della misura, l'ossigenazione ed il tasso metabolico.»

La carta è stata pubblicata alla luce del giornale: Scienza ed applicazioni. Backman è Walter Dill Scott Professor di ingegneria biomedica a scuola nordoccidentale di McCormick di ingegneria.

I ricercatori ed i medici lungamente hanno potuti vedere dentro le vene e le arterie importanti con l'ultrasuono di doppler, che usa le onde di suono ad alta frequenza per misurare il flusso sanguigno. Ma questa comprensione non dà un'immagine completa dell'apparato circolatorio. A differenza delle vene e delle arterie, i capillari sono responsabili dello scambio di ossigeno, o della consegna dell'ossigeno agli organi ed ai tessuti in tutto il corpo mentre muovono l'anidride carbonica avanti e indietro via. L'ossigeno basso del sangue può causare i problemi delicati quali le emicranie alle edizioni severe quale infarto.

«Potete fare il grande attraversare sangue le arterie ed ancora non avete assolutamente sangue che invia l'ossigeno ai tessuti se non avete il diritto il microvasculature,» Backman avete detto. «Lo scambio di ossigeno è importante a tutto che il corpo faccia. Ma molte domande circa che cosa accadono in microvasculature sono andato senza risposta perché non c'era strumento per studiarli. Ora possiamo affrontare quello.»

«SC-OCTA è uno strumento diagnostico importante,» ha aggiunto James Winkelmann, un dottorando nel laboratorio di Backman ed autore dello studio il primo. «Possiamo ora individuare le alterazioni all'organizzazione capillare, che è evidente in varie circostanze che variano dal cancro alla malattia cardiovascolare. Diagnosticare queste malattie più presto ha il potenziale di conservare le vite.»

I ricercatori hanno incontrati difficoltà scrutare dentro i capillari a causa della dimensione microscopica delle navi. Un singolo capillare è i meri 5 - 10 micron nel diametro-così piccolo che i globuli rossi devono attraversare in fila indiana.

SC-OCTA funziona combinando la spettroscopia, che esamina le varie lunghezze d'onda leggere visibili, o gli spettri di colori, con la tomografia ottica convenzionale della coerenza (OTTOBRE), che è simile all'ultrasuono eccetto le onde leggere di usi invece delle onde sonore. Come un radar, OTTOBRE segna il tessuto con esattezza di interesse e poi la spettroscopia lo caratterizza.

SC-OCTA presenta molti vantaggi sopra la rappresentazione tradizionale: non conta sulle tinture iniettate per contrasto o radiazione nociva. Molti tipi di rappresentazioni anche soltanto lavorare se il centro di interesse sta muovendosi completamente ancora (per esempio, ultrasuono possono soltanto sangue di immagine quando sta scorrendo) o. SC-OCTA può prendere una chiara immagine di entrambi. Ciò gli permette al sangue stagnante di immagine o agli organi commoventi, quale un cuore battentesi.

«Può misurare il sangue che scorre indipendentemente da quanto velocemente va, in modo dal moto non è un problema,» Backman ha detto.

«L'abilità unica di SC-OCTA al sangue non scorrente di immagine potrebbe anche trasformarsi in in uno strumento importante per il campo rombante dei organoids, che studi come organi svilupparsi e rispondere alla malattia,» Winkelmann ha detto. «Sono eccitato per cominciare esplorare tutte le applicazioni.»

La sola limitazione della nuova tecnologia è che non può millimetro più profondo di immagine di 1. Ciò potrebbe sembrare basso confrontata all'ultrasuono, che può vedere parecchi centimetri sotto la superficie.

Backman ha detto che questo può essere rimediato a mettendo lo strumento sull'estremità di una sonda endoscopica. Inserendolo nel corpo, lo strumento può su-fine degli organi di immagine. Quello è qualcosa che il suo laboratorio ora sta funzionando sopra.