Ciekawe zastosowanie tomografii laserowej

Ciekawe zastosowanie laserowej tomografii

Nowa technologia wynaleziona w celu automatyzacji tworzenia fenotypów roślin przekształciła się w potężne narzędzie do trójwymiarowego obrazowania małych obiektów. Dwóch byłych studentów Penn State University założyło startup, który skupi się na agrobiznesie i badaniach w dziedzinie ogrodnictwa.

Standardowa metoda przygotowania próbek do analizy korzeni roślin w postaci cienkich plasterków jest niezwykle mało wydajnym procesem. Jonathan Lynch, profesor żywienia roślin w Penn State i szef laboratorium Roots podczas próby poprawy tolerancji na suszę pewnych roślin musiał analizować około 20 000 takich próbek. Dzięki nanoimpulsowemu laserowi, jego magistrant Benjamin Hall opracował metodę, która pozwala wycinać 11 identycznych próbek korzenia na sekundę.

Hall walczył ze znalezieniem właściwego podświetlenia dla swoich próbek, aby zrobić wyraźne zdjęcia badanych roślin, ale w końcu odkrył, że laser sam dostarcza wystarczającą ilość światła do oświetlenia obrazu w trakcie jego cięcia. Poprzez umieszczenie korzenia na ruchomej platformie pod laserem, mógł stopniowo wycinać sekcje z cebulkami, pozostawiając szereg wyraźnych obrazów powierzchniowych, które w połączeniu z oprogramowaniem 3D mogą wizualizować wewnętrzną strukturę korzeni.

„Jest to stricte technika tomograficzna i działa poprzez mapowanie gęstości substancji, co jest pożądane, chyba że próbka zawiera różne materiały o podobnej gęstości. Może to sprawić , że trudno będzie odróżnić struktury i trzeba będzie szacować pomiary. Możemy śmiało konkurować z urządzeniami rentgenowskimi, ale stopień skomplikowania naszego systemu nie może być porównywany z systemami wykorzystującymi rezonans magnetyczny."

Metoda tomografii laserowej jest nowum, gdyż zapewnia wysoki kontrast i kolorowy obraz bez stosowania kontrastowych środków wzmacniających. Pozwala to naukowcom wychwytywać niuanse w strukturze ich próbek, których nie mogli dostrzec do tej pory w żaden inny sposób. Dodatkowe korzyści wynikające z metody laserowej tomografii to jej niezwykła szybkość.

Penn State złożył wniosek o patent, a Hall i jego partner biznesowy Brian Reinhardt, były student Penn State, założyli firmę L4IS, której celem jest zapewnienie dużym firmom rolniczym większych możliwości w zakresie tworzenia fenotypów.

(rr)