200 anni fa, un medico francese ha usato per la prima volta uno stetoscopio. Da allora sono stati fatti innumerevoli sforzi per osservare il corpo umano. Fino ad ora, il miglior strumento che fornisce anatomici, funzionale, e l'informazione molecolare su esseri umani e animali è il microscopio fotoacustico. Microscopia fotoacustica di localizzazione a super risoluzione, che è 500 volte più veloce della microscopia fotoacustica convenzionale, è stato sviluppato da un team di ricerca di POSTECH in Corea.

Professor Chulhong Kim di Creative IT Engineering di POSTECH con Jinyoung Kim, un professore di ricerca, e Jongbeom Kim, un dottorato di ricerca alunno, ha presentato un sistema di microscopia fotoacustica veloce con uno specchio di scansione su misura nella rivista internazionale pubblicata da Nature, Luce:scienza e applicazioni . Questa tecnica di microscopia di nuova concezione utilizza uno scanner galvanometrico stabile e commerciale con uno specchio di scansione su misura e può trovare vasi sanguigni bloccati o scoppiati monitorando il flusso dei globuli rossi senza utilizzare un assorbitore di contrasto.

Cellule di immagini al microscopio fotoacustico, vasi sanguigni, e tessuti inducendo vibrazioni quando l'energia ottica viene convertita in calore dopo che un oggetto assorbe la luce dal raggio laser. I sistemi di microscopia fotoacustica convenzionali che utilizzano uno scanner galvanometrico hanno un campo visivo ristretto perché non scansionano le onde fotoacustiche ma solo il raggio ottico. Questi sistemi che utilizzano uno stadio motorizzato lineare hanno anche una limitazione temporale nella realizzazione delle immagini.

Il team di ricerca ha sviluppato un nuovo sistema di microscopia fotoacustica con prestazioni migliorate. Può scansionare contemporaneamente sia le onde fotoacustiche che i fasci ottici, mentre i ricercatori hanno implementato uno specchio di scansione su misura all'interno di un sistema di microscopia fotoacustica esistente. Può anche monitorare vasi molto piccoli utilizzando globuli rossi intrinseci senza un assorbitore di contrasto, che è un importante miglioramento delle prestazioni. Per di più, il nuovo sistema è 500 volte più veloce dei sistemi convenzionali. Con il miglioramento, può dimostrare l'imaging a super risoluzione localizzando segnali fotoacustici con una risoluzione spaziale aumentata di 2,5 volte.

Il risultato della loro ricerca è significativo in molti modi. Questo sistema dovrebbe essere molto promettente nella diagnosi e nel trattamento dell'ictus e delle malattie cardiovascolari. Poiché può monitorare e visualizzare i vasi sanguigni con il flusso delle cellule del sangue in tempo reale, può essere utilizzato anche per malattie vascolari che richiedono diagnosi e cure urgenti. Inoltre, consente il monitoraggio diretto dell'emodinamica nei microvasi. Si prevede che venga applicato in vari campi tra cui la risposta emodinamica, dinamica del mezzo di contrasto nei vasi sanguigni, e transitorie anomalie microcircolatorie.

Il professor Chulhong Kim ha detto:"Abbiamo ripreso con successo i microvasi nelle orecchie, occhi, e cervelli di topi, e un polpastrello umano con questo nuovo sistema di microscopia fotoacustica. Ciò che abbiamo sviluppato può essere uno strumento complementare al sistema di imaging cerebrale convenzionale e può anche essere uno strumento promettente per futuri studi preclinici e clinici".