Si vous avez passé un examen de la vue de routine au bureau de l'optométriste, il est probable que vous ayez dû placer votre menton et votre front près d'un appareil de bioimagerie.
Il est connu sous le nom de tomographie par cohérence optique (OCT), et il est largement utilisé dans les cliniques oculaires du monde entier. OCT utilise des ondes légères pour prendre des images en coupe transversale à haute résolution de la rétine de manière non invasive.
Ces images peuvent être essentielles pour diagnostiquer et surveiller les conditions oculaires.
Dans toute imagerie rétinienne ou in vivo, qui se déroule à l'intérieur des appareils humains, doit être assez petit et compact pour produire des images de haute qualité.
Cependant, les aspects mécaniques des dispositifs OCT, comme les miroirs de rotation, peuvent augmenter les risques de défaillance de l'appareil.
Des chercheurs de l'Université du Colorado Boulder ont développé un nouveau dispositif de bioimagerie qui peut fonctionner avec une puissance nettement plus faible et d'une manière entièrement non mécanique. Il pourrait un jour améliorer la détection des yeux et même des conditions cardiaques.
Dans une étude récente publiée dans Optics Expressl'équipe d'ingénieurs a créé un appareil qui utilise un processus appelé électro-électrow pour modifier la forme de surface d'un liquide pour effectuer des fonctions optiques.
Nous sommes vraiment ravis d'utiliser l'un de nos appareils, en particulier pour l'imagerie rétinienne. Cela pourrait être une technique critique pour l'imagerie in vivo pour l'intérieur de notre corps. »
Samuel Gilinsky, auteur principal, un récent diplômé de doctorat en génie électrique
En créant un appareil qui n'utilise pas de miroirs à balayage, la technique nécessite moins d'énergie électrique que les autres appareils utilisés pour l'OCT et la bioimagerie.
« Les avantages du balayage non mécanique sont que vous éliminez la nécessité de déplacer physiquement des objets dans votre appareil, ce qui réduit les sources de défaillance mécanique et augmente la longévité globale de l'appareil lui-même », a déclaré Gilinsky.
Gilinsky a noté la nécessité que ces systèmes OCT soient compacts, légers et, surtout, sûrs pour une utilisation pour le corps humain.
Les autres membres de l'équipe de recherche comprenaient Juliet Gopinath, professeur de génie électrique; Shu-Wei Huang, professeur agrégé de génie électrique; Victor Bright, professeur de génie mécanique; Les diplômés de doctorat Jan Bartos et Eduardo Miscles; et le doctorant Jonathan Musgrave.
« Notre travail présente une opportunité où nous pourrons, espérons-le, détecter les conditions de santé plus tôt et améliorer la vie des gens », a déclaré Gopinath.
Où le poisson zèbre rencontre l'œil
Pour tester la capacité de l'appareil à effectuer une imagerie biomédicale, les chercheurs se sont tournés vers un animal aquatique surprenant: le poisson zèbre.
Le poisson zèbre a été utilisé dans la recherche sur l'OCT car la structure de leurs yeux est assez similaire à la structure de l'œil humain. Pour l'étude, les chercheurs se sont concentrés sur l'identification de la cornée, de l'iris et de la rétine du poisson zèbre.
Pour mener in vivo ou autre bioimagerie, les scientifiques doivent être en mesure d'identifier la structure des échantillons d'intérêt, tels que l'œil ou les organes à l'intérieur du corps. Les deux repères que le groupe espéraient atteindre étaient de 10 micron en résolution axiale, puis environ 5 microns en résolution latérale, tous plus petits que la largeur des cheveux humains.
« Le résultat intéressant a été que nous avons pu délimiter la cornée et l'iris dans nos images », a déclaré Gilinsky. « Nous avons pu atteindre les objectifs de résolution que nous visions, ce qui était excitant. »
Être capable de tester ce dispositif de bioimagerie peut ouvrir de nouvelles portes pour cartographier les aspects de la rétine qui peuvent être essentiels pour diagnostiquer les conditions oculaires potentielles comme la dégénérescence maculaire et le glaucome liés à l'âge.
De plus, a déclaré Gilinsky, la nouvelle technique de bioimagerie pourrait aider à délimiter les caractéristiques coronariennes humaines réelles qui seraient importantes pour diagnostiquer la maladie cardiaque – la principale cause de décès aux États-Unis.
Avec l'expertise de l'équipe de recherche dans les systèmes de microscopie, ils espèrent créer des endoscopes qui pourraient révolutionner la technologie de bioimagerie.
« Il y a une poussée croissante pour rendre les endoscopes aussi petits que possible et flexibles que possible pour provoquer le moins d'inconfort que possible », a-t-il déclaré. « En utilisant nos composants, nous pouvons maintenir un système optique à très petite échelle par rapport à un scanner mécanique qui peut aider les technologies OCT. »
Le projet a été financé par l'Office of Naval Research, les National Institutes of Health et la National Science Foundation.
