OK We use cookies to enhance your visit to our site and to bring you advertisements that might interest you. Read our Privacy and Cookies policies to find out more.

News Czech Republic & Slovakia

Znázornění orientace kolagenových vláken ve vzorku zubu. Tato nová metoda umožňuje zviditelnění struktur v řádu nanometrů u milimetrových objektů, a to s vysokou mírou přesnosti. (Obrázek: Florian Schaff, TUM)
Sep 18, 2016 | News Czech Republic & Slovakia

Nová radiologická zobrazovací technika zviditelňuje nanostruktury zubů

by Zdroj: Dental Tribune International

S pomocí nové metody počítačové tomografie (CT), která je založena na rozptylu rentgenového záření, byl tým mezinárodních vědců schopen poprvé zviditelnit nanostruktury v objektech velkých pouhých několik milimetrů. Za účelem ukázky potenciálu této techniky zrekonstruovali vědci přesnou 3D orientaci kolagenových vláken v kousku lidského zubu.

Tato nová metoda, která byla vyvinuta týmem vědců z Technické univerzity v Mnichově (TUM), z nemocnice Charité v Berlíně, z univerzity v Lundu a z Institutu Paula Scherrera ve Švýcarsku, využívá rozptylu rentgenového záření namísto jeho absorpce. Konvenční metody CT přesně vypočítávají jednu hodnotu, známou jako voxel, a to pro každý 3D obraz bodu v objektu. Výhodou nové techniky je to, že přiřadí ke každému voxelu více hodnot, protože rozptýlené světlo přichází z různých směrů.

„Díky těmto dodatečným informacím jsme schopni zjistit mnohem více o nanostruktuře objektu, než u konvenčních CT metod. Nepřímým měřením rozptýleného rentgenového záření můžeme nyní zviditelnit nepatrné struktury, které jsou pro přímé prostorové rozlišení příliš malé,“ vysvětluje Prof. Franz Pfeiffer, vedoucí Institutu biomedicínské fyziky TUM.

Díky zkombinování 3D informací z rozptýlených rentgenových paprsků a CT byli vědci schopni zřetelně zobrazit orientaci kolagenových vláken v kousku lidského zubu, měřícího zhruba 3 mm. Aby to bylo možné, bylo pořízeno 1,4 milionu snímků rozptýleného rentgenového záření, a poté byly zpracovány pomocí speciálně vytvořeného algoritmu, který vytvořil kompletní rekonstrukci.

„Sofistikovaná metoda CT je i nadále vhodnější pro zkoumání velkých objektů. Nicméně, naše nová metoda poprvé umožňuje na takovéto úrovni zviditelnit struktury v řádu nanometrů u milimetrových objektů,“ řekl Florian Schaff, PhD., student institutu a hlavní autor článku.

Nová zobrazovací technika by mohla být zajímavá nejen z hlediska zjišťování vlastností biologických materiálů, jako jsou kosti a zuby, ale také funkčních materiálů, jako jsou palivové články a komponenty baterií, věří vědci.

Výsledky studie byly zveřejněny online dne 19. 11. 2015 v časopisu Nature v článku nazvaném „Six-dimensional real and reciprocal space small-angle X-ray scattering tomography“.
 

Print  |  Send to a friend