লেজার স্ক্যানিং স্টেরিও মাইক্রোস্কোপ রিয়েল-টাইম 3D ইমেজিং করতে সক্ষম
কিছু দিন আগে, জিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অপটিক্স অ্যান্ড মেকানিক্সের স্টেট কী ল্যাবরেটরি অফ ট্রানজিয়েন্ট অপটিক্স অ্যান্ড ফোটন টেকনোলজির সুপার-রেজোলিউশন ইমেজিং দল, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস সফলভাবে রিয়েল-টাইম স্টেরিও মাইক্রোস্কোপ স্ক্যানিং দুই-ফটোন এক্সিটেশন লেজার তৈরি করেছে। .
একটি ল্যাবরেটরি মাউস যখন একটি বিড়ালের ছবি দেখে, তখন তার মস্তিষ্ক কীভাবে কাজ করে? লক্ষ লক্ষ নিউরন সমন্বিত একটি নিউরাল নেটওয়ার্কে কীভাবে এই নতুন তথ্য প্রেরণ করা হয়? কিভাবে একটি অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে রহস্য উঁকি দিতে হয়? এটি সমসাময়িক জীবন বিজ্ঞান গবেষণা অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপি ইমেজিং প্রযুক্তির জন্য নতুন চ্যালেঞ্জ তৈরি করেছে।
কিছু দিন আগে, জিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অপটিক্স অ্যান্ড মেকানিক্সের স্টেট কী ল্যাবরেটরি অফ ট্রানজিয়েন্ট অপটিক্স অ্যান্ড ফোটন টেকনোলজির সুপার-রেজোলিউশন ইমেজিং দল, চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস সফলভাবে রিয়েল-টাইম স্টেরিও মাইক্রোস্কোপ স্ক্যানিং দুই-ফটোন এক্সিটেশন লেজার তৈরি করেছে। . "এটি আমাদেরকে রিয়েল টাইমে গতিশীল ত্রিমাত্রিক মাইক্রোস্কোপিক জগতকে পর্যবেক্ষণ করতে দেয় যেমন একটি ত্রিমাত্রিক মুভি দেখা, হালকা স্লাইস ছাড়া এবং সময়-সাপেক্ষ ত্রি-মাত্রিক চিত্র পুনর্গঠন ছাড়া।" ড. ইয়াং ইয়ানলং, দলের মূল সদস্য ড. দেখা গেল যে প্রচলিত আলোর মাইক্রোস্কোপি দুটি সমস্যায় ভুগছে। একটি সমস্যা হল যে ক্ষেত্রের ইমেজিং গভীরতা খুব ছোট, এবং একটি সময়ে নমুনার একটি পাতলা স্তর দেখা যায় এবং নমুনার ত্রিমাত্রিক বিতরণ সরাসরি দেখা যায় না। আরেকটি কঠিন সমস্যা হল: বাইনোকুলার ভিশনের মাধ্যমে ত্রিমাত্রিক জগতের মানুষের উপলব্ধি অনুকরণ করার জন্য, বেসেল রশ্মি দুটি দিকে স্ক্যান করা প্রয়োজন। যদি এই দুটি দিকের ইমেজ করার সময় বিলম্ব খুব বড় হয়, তাহলে এটি ক্ষণস্থায়ী হবে ফ্লুরোসেন্ট সিগন্যাল সঠিকভাবে ক্যাপচার এবং অবস্থান করা যাবে না। উদাহরণস্বরূপ, দুই-ফোটন উত্তেজনা লেজার স্ক্যানিং ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপি 1990 এর দশকে প্রস্তাবিত হওয়ার পর থেকে নিউরোইমেজিং এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। 3D ইমেজিং সম্পূর্ণ করার জন্য, এটি সাধারণত 2D চিত্রগুলির কয়েক ডজন বা এমনকি শত শত স্তরের প্রয়োজন হয় এবং পুনর্গঠন করা হয়। সম্পূর্ণ 3D ইমেজিং প্রক্রিয়াটি কমপক্ষে কয়েক মিনিট সময় নেয়, এবং গতি খুব ধীর, তাই এটি জীবন্ত প্রাণীর গতিশীল 3D ইমেজিং পূরণ করতে পারে না।" ডাঃ ইয়াং ইয়ানলং ব্যাখ্যা করেছেন।
জিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অপটিক্স অ্যান্ড মেকানিক্সের সুপার-রেজোলিউশন ইমেজিং দল, গবেষক বাওলি ইয়াও এবং টং ইয়ের নেতৃত্বে, স্ক্যানিং সম্পূর্ণ করতে একটি দীর্ঘায়িত ফোকাসড লেজার রশ্মি——বেসেল রশ্মি ব্যবহার করেছে। এক সময়ে পুরু 3D নমুনার স্লাইসিং, পরিষ্কার ইমেজিং। জিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অপটিক্স অ্যান্ড মেকানিক্সের গবেষকরা অসুবিধাগুলি কাটিয়ে উঠলেন এবং একটি জটিল লেজার স্ক্যানিং ডিভাইস ডিজাইন করেছেন, যা বেসেল বিমের তিন-ডিগ্রী-স্বাধীনতা দ্রুত স্ক্যানিং উপলব্ধি করে এবং মিলিসেকেন্ডের ক্রম অনুসারে দ্বৈত দেখার কোণগুলির মধ্যে স্যুইচ করতে পারে (হাজারতম একটি দ্বিতীয়).
এটার মানে কি? সাধারণ মানুষের ভাষায়, যদি একটি মৌমাছি আমাদের পাশ দিয়ে উড়ে যায়, তাহলে আমাদের একই সময়ে দেখতে দুটি চোখ দরকার, যাতে মস্তিষ্ক তার অবস্থান সঠিকভাবে বুঝতে পারে। যদি বাম এবং ডান চোখ পর্যায়ক্রমে খোলে এবং বন্ধ হয়, তবে মস্তিষ্কের মৌমাছির অবস্থান সঠিকভাবে নির্ধারণ করা অসম্ভব। "মিলিসেকেন্ড লেভেলে" নতুন প্রযুক্তিগত উপায়ের স্যুইচিং ডুয়াল-ভিউ ইমেজিংকে তাত্ক্ষণিকভাবে সম্পূর্ণ করতে সক্ষম করে, যাতে নমুনার ত্রিমাত্রিক গতিশীল পরিবর্তনগুলি বাস্তব সময়ে ক্যাপচার করা যায়।
এই প্রযুক্তিটি প্রথমবারের মতো ডুয়াল-ভিউ লেজার স্ক্যানিং-এর উপর ভিত্তি করে একটি রিয়েল-টাইম স্টেরিওমাইক্রোস্কোপিক ইমেজিং এবং ডিসপ্লে সিস্টেম উপলব্ধি করে এবং এর ত্রিমাত্রিক ইমেজিং গতি ঐতিহ্যগত পয়েন্ট-বাই-পয়েন্ট স্ক্যানিং পদ্ধতির চেয়ে এক থেকে দুই অর্ডার মাত্রার বেশি। অর্থাৎ, যে ইমেজিং প্রক্রিয়াটি আগে মিনিট থেকে দশ মিনিট সময় লাগত তা এখন কয়েক সেকেন্ডে সম্পন্ন করা যায়। এই দ্বি-ফোটন স্টেরিওমাইক্রোস্কোপিক ইমেজিং সিস্টেমটি জীবন্ত প্রাণীর ত্রিমাত্রিক রিয়েল-টাইম ইমেজিং এবং প্রদর্শনের জন্য একটি নতুন পর্যবেক্ষণ সরঞ্জাম সরবরাহ করে, যা নিউরাল নেটওয়ার্কের মাধ্যমে ক্ষণস্থায়ী নিউরাল সংকেতগুলির পাসিং পর্যবেক্ষণে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি বোঝা যায় যে এই গবেষণাটি চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস এবং চীনের ন্যাশনাল ন্যাচারাল সায়েন্স ফাউন্ডেশনের "হান্ড্রেড ট্যালেন্ট প্রোগ্রাম" দ্বারা সমর্থিত হয়েছে। মৌলিক নীতির যাচাইকরণ থেকে শুরু করে মূল প্রযুক্তিতে অগ্রগতি, নীতির প্রোটোটাইপগুলি সম্পূর্ণ করা পর্যন্ত, এটি মৌলিক গবেষণা থেকে অ্যাপ্লিকেশন একীকরণ পর্যন্ত বিভিন্ন লিঙ্কের মধ্য দিয়ে গেছে।
বর্তমানে, গবেষণা গোষ্ঠী দেশে এবং বিদেশে প্রাসঙ্গিক বৈজ্ঞানিক গবেষণা প্রতিষ্ঠানগুলির সাথে বায়োমেডিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলির উপর সমবায় গবেষণা পরিচালনা করছে এবং যত তাড়াতাড়ি সম্ভব জীবিত প্রাণীর ত্রিমাত্রিক দ্রুত ইমেজিং এবং প্রদর্শনের ক্ষেত্রে এই প্রযুক্তিটি প্রয়োগ করার আশা করছে।
