Để quan sát các tế bào sống qua kính hiển vi, người ta thường ép một mẫu tế bào lên phiến kính, sau đó các tế bào có thể quan sát được ở trạng thái tĩnh. Điểm bất lợi là điều này giới hạn cách các tế bào hoạt động và chỉ có thể tạo ra hình ảnh hai chiều.

Các nhà nghiên cứu gần đây đã phát triển một loại kính hiển vi thế hệ tiếp theo, cho phép chụp ảnh các mẫu lớn hơn nhiều so với trước đây, trong khi tế bào vẫn sống và hoạt động trong môi trường tự nhiên hơn. Công nghệ này cung cấp hình ảnh 3D giúp nghiên cứu các chi tiết nhỏ nhất từ ​​nhiều góc độ, rõ ràng và dễ quan sát, được sắp xếp thành các lớp khác nhau và tất cả các lớp đều được lấy nét.

Kính hiển vi 3D đã ra đời từ trước đó, nhưng chúng hoạt động chậm và cho kết quả có chất lượng kém hơn. Loại kính hiển vi 3D phổ biến nhất hoạt động bằng cách ghi chuỗi pixel này đến pixel khác, sau đó lắp ráp thành hình ảnh 3D. Điều này cần có thời gian và thường thì chúng không thể xử lý nhiều hơn 1-5 bức ảnh mỗi phút. Sẽ không thực tế lắm nếu sử dụng chúng để chụp thứ gì đó chuyển động.

Kính hiển vi mới được gọi là kính hiển vi đa tiêu cự, cung cấp hình ảnh hoàn toàn rõ ràng, được sắp xếp thành các lớp khác nhau, cho phép nghiên cứu các tế bào từ mọi góc độ. Công nghệ mới cũng cho phép xử lý khoảng 100 khung hình đầy đủ mỗi giây.

Hình ảnh 3D qua kính hiển vi không phải ở dạng mà hầu hết chúng ta đều biết. Mặc dù trong hình ảnh 3D thông thường, chúng ta có thể cảm nhận được chiều sâu ở mức nhất định, trong khi với công nghệ mới này, chúng ta có thể nhìn thấy phía sau các vật thể.

Một ứng dụng thiết thực của công nghệ mới này là nghiên cứu tế bào tim. Nghiên cứu trái tim con người sống là một thách thức, cả vì lý do kỹ thuật và nhất là vì lý do đạo đức. Do đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các tế bào gốc được điều khiển để chúng bắt chước các tế bào tim. Bằng cách này, họ có thể phát triển mô hữu cơ hoạt động giống như trong tim người, đồng thời họ có thể nghiên cứu và thử nghiệm mô này để hiểu thêm về những gì đang xảy ra.

Mô này gần giống như một cục thịt sống nhỏ, kích thước khoảng 1 cm. Điều này tạo ra một tình huống thử nghiệm rất khắt khe, trong đó các tế bào tim đập và chuyển động liên tục dọc theo nó, thực tế là mẫu quá lớn để nghiên cứu bằng kính hiển vi truyền thống, trong khi kính hiển vi thế hệ mới xử lý tốt việc này.

Một ưu điểm khác của loại kính hiển vi mới là hạn chế ảnh hưởng của ánh sáng lên tế bào. Ánh sáng chói không tốt cho tế bào, trong khi kính hiển vi mới chụp rất nhanh nên nó chiếu sáng tế bào trong thời gian ngắn hơn nhiều và do đó ít gây ảnh hưởng lên tế bào. Chi tiết tham khảo tại:

Florian Ströhl, Daniel Henry Hansen, Mireia Nager Grifo, Åsa Birna Birgisdottir. Multifocus microscopy with optical sectioning and high axial resolution. Optica, 2022; 9 (11): 1210 DOI: 10.1364/OPTICA.468583

(Sưu tầm)
VIỆN IMC
Tòa nhà IMC Tower, Số 176 Trường Chinh, Phường Khương
Thượng, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Tel/Fax : (+84) 24 3566 6232 / 24 3566 6234
Email: info@imc.org.vn   Website: https://imc.org.vn