杜克大學(xué)的醫(yī)生和生物醫(yī)學(xué)工程師開發(fā)了一種可視化小鼠懷孕期間胎盤生長的方法。通過將植入式窗口與超快成像工具相結(jié)合，該方法提供了第一個跟蹤胎盤發(fā)育的機會，以更好地了解該器官在懷孕期間的功能。
這一新視角為研究人員提供了一種精確的方法來研究生活方式因素(如飲酒)和健康并發(fā)癥(如炎癥)如何影響胎盤并可能導(dǎo)致不良妊娠結(jié)局。
該研究作為《科學(xué)進展》的封面文章出現(xiàn)。
胎盤是在母親和胎兒之間形成的富含血管的器官，提供氧氣和營養(yǎng)，同時清除廢物。盡管其發(fā)育過程中的問題可能會給雙方帶來一系列健康問題，但人們對其如何生長和發(fā)揮作用知之甚少，而且當(dāng)出現(xiàn)問題時也很少有有效的治療方法。
這很大程度上是因為該器官已被證明難以研究。研究人員依賴小鼠模型，因為小鼠和人類胎盤具有相似的解剖、細胞和分子特征。但即使這樣也很棘手，因為該器官位于腹腔深處并且不斷移動，這對使用傳統(tǒng)工具進行成像構(gòu)成了挑戰(zhàn)。
杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程副教授姚俊杰和杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科副教授馮麗萍博士開發(fā)的一種新方法通過創(chuàng)建一個安全的可植入窗口提供直接訪問，從而繞過了這些問題進入懷孕小鼠的胎盤。通過將該工具與成像技術(shù)超快功能光聲顯微鏡 (UFF-PAM) 結(jié)合使用，研究小組可以捕獲復(fù)雜器官的血流和氧代謝的高度詳細圖像。
傳統(tǒng)的光聲顯微鏡 (PAM) 利用光和聲的特性來捕獲全身器官、組織和細胞的詳細圖像。該技術(shù)使用激光將光發(fā)送到目標組織或細胞中。
當(dāng)激光擊中細胞時，它會立即升溫并膨脹，產(chǎn)生超聲波，傳回傳感器。 UFF-PAM 系統(tǒng)依靠硬件進步和機器學(xué)習(xí)算法的結(jié)合來升級該技術(shù)，使其更快、更靈敏。
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