Conditions permettant une lumi\u00e8re auto-organis\u00e9e<\/strong><\/p>\nPour reproduire cet effet, l\u2019\u00e9quipe a identifi\u00e9 deux exigences cl\u00e9s.<\/p>\n
Premi\u00e8rement, le laser doit p\u00e9n\u00e9trer dans la fibre selon un angle de z\u00e9ro degr\u00e9 parfaitement align\u00e9, ce qui est plus strict que la pratique standard. Deuxi\u00e8mement, la puissance doit \u00eatre augment\u00e9e jusqu\u2019\u00e0 ce que la lumi\u00e8re commence \u00e0 interagir directement avec le mat\u00e9riau en verre de la fibre.<\/p>\n
“\u00c0 cette puissance critique, la non-lin\u00e9arit\u00e9 peut contrecarrer le d\u00e9sordre intrins\u00e8que, cr\u00e9ant un \u00e9quilibre qui transforme le faisceau d’entr\u00e9e en un faisceau crayon auto-organis\u00e9”, explique Cao.<\/p>\n
De telles conditions sont rarement explor\u00e9es car les chercheurs \u00e9vitent g\u00e9n\u00e9ralement les niveaux de puissance \u00e9lev\u00e9s pour \u00e9viter d’endommager la fibre. Un alignement pr\u00e9cis n\u2019est g\u00e9n\u00e9ralement pas non plus n\u00e9cessaire puisque les fibres multimodes peuvent d\u00e9j\u00e0 transporter de grandes quantit\u00e9s d\u2019\u00e9nergie.<\/p>\n
Cependant, lorsqu’ils sont combin\u00e9s, ces facteurs permettent au syst\u00e8me de produire un faisceau stable sans ing\u00e9nierie optique complexe.<\/p>\n
“C’est le charme de cette m\u00e9thode : vous pouvez le faire avec une configuration optique normale et sans grande expertise du domaine”, explique You.<\/p>\n
Une imagerie plus nette avec moins d’artefacts<\/strong><\/p>\nLes tests ont montr\u00e9 que ce faisceau crayon est \u00e0 la fois stable et tr\u00e8s d\u00e9taill\u00e9 par rapport aux faisceaux similaires. De nombreux faisceaux conventionnels produisent des \u00ab lobes lat\u00e9raux \u00bb \u2013 des halos flous qui r\u00e9duisent la clart\u00e9 de l\u2019image.<\/p>\n
En revanche, ce faisceau reste propre et bien focalis\u00e9.<\/p>\n
Les chercheurs ont ensuite appliqu\u00e9 cette technique pour imager la barri\u00e8re h\u00e9mato-enc\u00e9phalique humaine, une couche dense de cellules qui prot\u00e8ge le cerveau des substances nocives mais bloque \u00e9galement de nombreux m\u00e9dicaments.<\/p>\n
Imagerie 3D plus rapide de la barri\u00e8re h\u00e9mato-enc\u00e9phalique<\/strong><\/p>\nLes scientifiques doivent souvent observer comment les m\u00e9dicaments se d\u00e9placent \u00e0 travers les vaisseaux sanguins au sein de cette barri\u00e8re et s\u2019ils parviennent \u00e0 atteindre les tissus c\u00e9r\u00e9braux. Les m\u00e9thodes optiques traditionnelles capturent g\u00e9n\u00e9ralement une tranche 2D \u00e0 la fois, ce qui n\u00e9cessite des analyses r\u00e9p\u00e9t\u00e9es pour cr\u00e9er une image 3D compl\u00e8te.<\/p>\n
Gr\u00e2ce \u00e0 la nouvelle approche par faisceau de crayon, l\u2019\u00e9quipe a g\u00e9n\u00e9r\u00e9 des images rapides et de haute pr\u00e9cision tout en suivant la mani\u00e8re dont les cellules absorbent les prot\u00e9ines en temps r\u00e9el.<\/p>\n
“L’industrie pharmaceutique est particuli\u00e8rement int\u00e9ress\u00e9e par l’utilisation de mod\u00e8les humains pour rechercher des m\u00e9dicaments qui franchissent efficacement la barri\u00e8re, car les mod\u00e8les animaux ne parviennent souvent pas \u00e0 pr\u00e9dire ce qui se passe chez l’homme. Cette nouvelle m\u00e9thode ne n\u00e9cessite pas que les cellules aient une \u00e9tiquette fluorescente change la donne. Pour la premi\u00e8re fois, nous pouvons d\u00e9sormais visualiser l’entr\u00e9e des m\u00e9dicaments dans le cerveau en fonction du temps et m\u00eame identifier la vitesse \u00e0 laquelle des types de cellules sp\u00e9cifiques internalisent le m\u00e9dicament”, explique Kamm.<\/p>\n
“Cependant, il est important de noter que cette approche ne se limite pas \u00e0 la barri\u00e8re h\u00e9mato-enc\u00e9phalique, mais permet un suivi r\u00e9solu dans le temps de divers compos\u00e9s et cibles mol\u00e9culaires \u00e0 travers des mod\u00e8les de tissus modifi\u00e9s, fournissant ainsi un outil puissant pour l’ing\u00e9nierie biologique”, ajoute Spitz.<\/p>\n
Le syst\u00e8me a produit des images 3D au niveau cellulaire avec une qualit\u00e9 am\u00e9lior\u00e9e et ce, environ 25 fois plus rapidement que les m\u00e9thodes existantes.<\/p>\n
“Habituellement, vous devez faire un compromis entre la r\u00e9solution de l’image et la profondeur de champ : vous ne pouvez sonder qu’une certaine distance \u00e0 la fois. Mais avec notre m\u00e9thode, nous pouvons surmonter ce compromis en cr\u00e9ant un faisceau de crayon avec \u00e0 la fois une haute r\u00e9solution et une grande profondeur de champ”, explique You.<\/p>\n
Applications futures et prochaines \u00e9tapes<\/strong><\/p>\nPour l\u2019avenir, les chercheurs visent \u00e0 mieux comprendre la physique derri\u00e8re ce faisceau auto-organis\u00e9 et les m\u00e9canismes qui lui permettent de se former. Ils pr\u00e9voient \u00e9galement d\u2019\u00e9tendre la m\u00e9thode \u00e0 d\u2019autres applications, notamment l\u2019imagerie des neurones, et d\u2019explorer les moyens de mettre la technologie en pratique.<\/p>\n
Ce travail a \u00e9t\u00e9 financ\u00e9 en partie par les fonds de d\u00e9marrage du MIT, la National Science Foundation (NSF), la Silicon Valley Community Foundation, la Diacomp Foundation, le Harvard Digestive Disease Core, une bourse MathWorks et le prix Claude E. Shannon.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Des chercheurs du MIT ont identifi\u00e9 un effet inattendu en physique optique qui pourrait conduire \u00e0 une mani\u00e8re plus rapide et plus d\u00e9taill\u00e9e d\u2019imager les tissus vivants. Dans des conditions sp\u00e9cifiques, ce qui ressemble normalement \u00e0 un signal laser dispers\u00e9 et d\u00e9sordonn\u00e9 peut se r\u00e9organiser en un \u00ab faisceau de crayon \u00bb \u00e9troit et hautement […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":29190,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_gspb_post_css":"","om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"fifu_image_url":"https:\/\/www.sciencedaily.com\/images\/1920\/pencil-beam.webp","fifu_image_alt":"","_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[159],"tags":[2486,7231,651,7232,7230,7229,1999,5852,739,1186,2637],"offerexpiration":[],"class_list":["post-29189","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-themes-de-sante","tag-cerebrale","tag-chaotique","tag-des","tag-dimagerie","tag-laser","tag-lumiere","tag-mit","tag-outil","tag-puissant","tag-scientifiques","tag-transforment"],"aioseo_notices":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.sciencedaily.com\/images\/1920\/pencil-beam.webp","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29189","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=29189"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29189\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/29190"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=29189"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=29189"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=29189"},{"taxonomy":"offerexpiration","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zolattitude.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/offerexpiration?post=29189"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}