برای نخستین بار با روش تصویربرداری غیرتهاجمی، ساختارهایی با ابعاد میکرون از رگ‌های خونی مغز یک موش ثبت گردیده است. این روش شامل آشکارسازی نور فلورسنت ناشی از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره است که به موش تزریق شده‌اند.

روشی جدید برای اسکن مغزی با استفاده از نانولوله‌های کربنی

توانایی نظارت بر رگ‌های خونی و جریان خون درون آن‌ها برای درمان عارضه‌هایی نظیر سکته‌ی مغزی، زوال عقل و تومورهای مغزی بسیار حیاتی است. امروزه تصویربرداری از مغز عمدتاً با استفاده از اشعه‌ی ایکس و آنژیوگرافی انجام می‌گیرد؛ اما با این روش‌ها نمی‌توان ساختارهایی با ابعاد میکرون را تصویربرداری کرد. بعلاوه برای بدست آوردن یک تصویر چند دقیقه زمان صرف می‌شود، بنابراین نمی‌توان بر جریان خون در زمان واقعی نظارت داشت.

روش تصویربرداری از مغز مبتنی بر فلورسنت، در محدود‌ی نور مرئی و نزدیک به مادون قرمز (400–900 nm) جایگزین مناسبی است. اما در حال حاضر نیاز به نازک شدن جمجمه و یا حتی برداشتن بخشی از آن دارد و این بدان دلیل است که نور در چنین طول‌موج‌هایی تنها می‌تواند حدود یک میلیمتر از میان جمجمه عبور کند.

اکنون گروهی از پژوهشگران دانشگاه استفورد با استفاده از تکنیکی جدید بر این مشکلات غلبه کرده‌اند. در این روش آن‌ها از فلورسنت در محدوده‌ی ( µm  1.3 - 1.4) استفاده کرده‌اند که این بلندترین طول‌موج‌هایی بوده که تاکنون برای تصویربرداری با این روش گزارش شده است. در چنین طول‌موج‌هایی فوتون‌ها هنگام عبور از بافت‌های بیولوژیکی بسیار کمتر پراکنده می‌شوند و جذب آن‌ها در آب نیز به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. با این روش تصویربرداری، می‌توان بدون ایجاد صدمه به پوست و جمجمه تصاویر عمیق‌تری را به ثبت رساند و در مقایسه با سایر روش‌ها از وضوح فضایی بهتری نیز برخوردار بود، به گونه‌ای که می‌توان از یک مویرگ خونی که تنها چندین میکرون طول و عمقی به میزان 3 میلیمتر درون مغز دارد، تصویربرداری کرد.

مزیت دیگر این روش سرعت آن است. تصویربرداری با سرعتی حدود 200 میلی‌ثانیه در هر فریم صورت می‌گیرد که اجازه می‌دهد تا کنترل جریان خون در زمان واقعی صورت گیرد. و این در درمان عارضه‌ی سکته‌ی مغزی بسیار حائز اهمیت است چراکه در چنین مواردی جریان خون در قسمت‌هایی از مغز می‌تواند به شدت کاهش یابد.

نانولوله‌ها مغز را روشن می‌کنند.

این روش بر روی مغز یک موش مورد آزمایش قرار گرفته و تصویری دو بعدی ثبت شده است. اکنون پژوهشگران درتلاشند تا ثبت تصاویری سه بعدی را به انجام رسانند. این پژوهش در Nature Photonics و nanotechweb.org منتشر شده است.

منبع: Nanoparticles open a new window into the brain