Un nuovo metodo di utilizzo della luce per scansionare il corpo umano, sviluppato dai ricercatori dell'Università di St Andrews, potrebbe tradursi in una diagnosi meno intrusiva e più efficace per i pazienti. Il lavoro è il risultato di una collaborazione tra ricercatori delle Scuole di Fisica e Astronomia, Biologia, Medicina e lo Scottish Oceans Institute presso l'Università.

La nuova tecnica consente di modellare la luce in modo che possa raggiungere maggiori profondità all'interno del tessuto biologico consentendo l'acquisizione di immagini tridimensionali (3D) di alta qualità. Può anche consentire di realizzare immagini 3D dettagliate di campioni biologici senza dissezione o dover ruotare i campioni e acquisire più immagini che vengono poi fuse insieme.

Pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , la ricerca mostra che il nuovo metodo aggiunge valore a due tecniche di imaging esistenti:microscopia a foglio di luce basata su fascio di Bessel e microscopia a foglio di luce basata su fascio di Airy.

Il dottor Jonathan Nylk della School of Physics and Astronomy ha dichiarato:"Abbiamo scoperto di recente particolari forme di raggio che mantengono la loro forma quando viaggiano attraverso il tessuto biologico. Questi raggi, chiamati raggi di Airy e raggi di Bessel resistono agli effetti della dispersione ma diventano comunque più fiochi mentre viaggiano più in profondità, quindi rimane difficile raccogliere abbastanza segnale attraverso il tessuto per formare un'immagine.

"Ora mostriamo che questi raggi possono essere ulteriormente migliorati per darci un maggiore controllo sulla loro forma, in modo tale che effettivamente diventino più luminosi mentre viaggiano (propagano). Quando l'aumento della luminosità (intensità) è abbinato alla diminuzione della luminosità (intensità) quando si viaggia attraverso i tessuti, un segnale forte e un'immagine chiara possono ancora essere acquisiti dal profondo del campione."

Quest'ultima ricerca si basa sui precedenti progressi nell'"imaging a foglio leggero", in cui un sottile foglio di luce taglia il campione come una lama di rasoio per sezionare il campione, ma senza effettivamente tagliarlo o danneggiarlo. È stato dimostrato che l'uso di fogli di luce Airy curvi fornisce immagini nitide su un volume dieci volte più grande di quanto fosse possibile in precedenza.

Le nuove tecniche dovrebbero essere utili, non solo per microscopia a foglio leggero, ma anche per spingere i limiti di tutta una serie di altre tecniche di imaging ottico.

Si spera che lo sviluppo porti a una migliore comprensione dello sviluppo biologico, cancro, e malattie come l'Alzheimer, Parkinson, e Huntington che colpiscono il cervello umano.