Onderzoekers van de TU Delft hebben na bijna 10 jaar onderzoek een techniek ontwikkeld waarbij het mogelijk is om vier keer dieper in weefsels te kijken. Door combinatie van technieken wordt licht door de weefsels heen gezonden om dieper door te dringen. Daarbij wordt ook scherper beeld van de weefsels verkregen.

De onderzoekers combineren bestaande technieken om licht dwars door weefsels te sturen. OCT (Optische Coherentie Tomografie) is de belangrijkste techniek die daarbij wordt gebruikt. OCT wordt normaliter gebruikt door oogartsen om scans te maken van inwendige onderdelen van het oog. Bij OCT wordt licht gebruikt in plaats van geluidsgolven om hogere resolutie te verkrijgen. Met behulp van informatie die uit de lichtgolven weerkaatst wordt, kan een algoritme een dwarsdoorsnede laten zien.

Onscherpe plaatjes

Door licht door de weefsels te zenden kan een sensor het aan andere kant van het weefsel dat licht opvangen. Zo kan er waargenomen worden welk licht op welk tijdstip aankomt. Jeroen Kalkman, onderzoeker aan de TU Delft, vertelt hoe je uiteindelijk daaruit een scherpe afbeelding door krijgt. “Het licht dat langer onderweg is, is door het weefsel verstrooid en komt relatief laat bij de detector aan. Normaliter zorgt dat voor onscherpe plaatjes. Maar door naar de aankomsttijd te kijken kunnen wij dit verstrooide licht scheiden van het licht dat recht door de sample is gegaan. Met dat vroeg aangekomen licht kunnen we een scherp plaatje maken.”

Uiteindelijk wordt door middel van technieken uit computertomografie, zoals een CT-scan, een dwarsdoorsnede gemaakt van het object. Volgens Kalkman wordt zo uiteindelijk een driedimensionaal beeld gecreëerd op basis van licht. “Daarbij meet je een projectie van de röntgenstraling die door het object heen komt onder heel veel verschillende hoeken en posities. Vervolgens kun je al die verschillende projecties met behulp van een computer aan elkaar knopen tot een driedimensionaal beeld. Wij doen net zoiets, maar dan met licht.”

Zebravissen

De Delftse onderzoekers hebben de nieuw ontwikkelde techniek in weefsels van dode zebravissen getest en daaruit kwamen gunstige resultaten voort. Waar voorheen bij de gangbare OCT-methode een penetratiediepte van maximaal 1 millimeter werd bereikt, kwamen de onderzoekers bij de nieuwe methode uit op een penetratiediepte van ongeveer vier millimeter. Naast het verkrijgen van een grotere penetratiediepte, was het ook gelukt de organen van de zebravissen met een hoog contrast af te beelden.

Toepassing toekomst

De nieuwe ontwikkelde techniek kan in de toekomst mogelijk belangrijke rollen vervullen bij het verkrijgen van informatie over bepaalde aandoeningen. Jeroen Kalkman: “Met onze methoden zou je de ontwikkeling van een ziekte heel precies kunnen volgen in de tijd. Zo kunnen we bijvoorbeeld het effect van medicijnen of potentieel giftige stoffen op weefsel goed bestuderen, wat nuttige inzichten kan opleveren die kunnen leiden tot een betere behandeling of betere bescherming.” Volgens Kalkman kan de nieuwe techniek ook worden gebruikt bij het analyseren van biopten. “Momenteel voegen labs vaak fluorescente labels aan biopten toe, of worden ze in kleine plakjes gesneden en opgehelderd met een vloeistof”. Dat duurt lang, en bij het ophelderen en in plakjes snijden kan zo’n biopt vervormen. Onze techniek kan de biopten naar verwachting in hun driedimensionale vorm weergeven en zo de arts beter helpen een goede diagnose te stellen.”

Bron

Nieuwsbericht van de TU Delft.