Projekty zrealizowane
Czasowo-rozdzielcza tomografia optyczna do obrazowania molekularnego narządów wewnętrznych małych zwierząt doświadczalnych
Opis projektu
Optyczne obrazowanie małych zwierząt stanowi ważny element rozwoju technik diagnostyki medycznej. Zwierzęta doświadczalne, dzięki swoim rozmiarom stanowią bowiem łatwy obiekt badań, a jednocześnie są doskonałym modelem do dalszych badań na ludziach. Celem projektu jest opracowanie metodyki pomiarowej optycznego obrazowania molekularnego z wykorzystaniem barwników fluorescencyjnych. Cel projektu będzie realizowany z wykorzystaniem urządzenia do optycznego obrazowania małych zwierząt. Obrazowanie optyczne realizowane będzie z użyciem techniki czasowo-rozdzielczej.
W ramach projektu rozwiązane zostaną problemy dotyczące algorytmów rekonstrukcji obiektów trójwymiarowych. Wykonane zostaną serie fantomów o różnych właściwościach optycznych w zakresie wartości typowych dla tkanek. Fantomy będą miały kształty zbliżone do kształtów ciał małych zwierząt doświadczalnych (szczur, mysz). Urządzenie tomograficzne zostanie przetestowane na wykonanych fantomach w tym również na fantomach pozwalających na ocenę dynamicznych zmian parametrów optycznych. Fantomy takie pozwolą na ocenę możliwości zastosowania przyrządu do badań szybkości napływu środka kontrastującego w celu pomiaru ukrwienia badanych tkanek. Badania na fantomach pozwolą na ocenę możliwości zastosowania różnych barwników do obrazowania obiektów w przestrzeni 3D wraz z określeniem rozdzielczości przestrzennej zastosowanych metod rekonstrukcji.
Wykorzystanie metody czasowo-rozdzielczej będzie pozwalało na ocenę czasu relaksacji fluorescencyjnej (Lakowicz 1999). Ocena tego czasu pozwala na badania zmienności otoczenia w jakim znajduje się oceniany fluorofor przyczyniając się do polepszenia specyficzności rekonstrukcji tomograficznej (Godavarty, Sevick-Muraca et al. 2005; Kumar, Raymond et al. 2006; Bourayou, Boeth et al. 2008; Kumar, Raymond et al. 2008). Znaczniki optyczne mogą podlegać akumulacji w wybranych strukturach tkankowych i pozwalają na ocenę przestrzenną tkanek dotkniętych wybranymi schorzeniami takimi jak zmiany nowotworowe, stany zapalne, stany niedokrwienne tkanek. Taka ocena pozwala potencjalnie na monitorowanie postępów chorób i efektów procedur terapeutycznych przyczyniając się do redukcji kosztów badań przedklinicznych (Weissleder, Ross et al. 2010).
Na podstawie wyników badań fantomowych oraz z uwzględnieniem opracowanych algorytmów rekonstrukcyjnych przeprowadzone zostaną w ramach projektu badania tomograficzne na małych zwierzętach doświadczalnych (szczurach). Rekonstrukcja 3D pozwoli na zobrazowanie struktury wewnętrznej badanego zwierzęcia. Zbadana zostanie czułość opracowanej metody i możliwość jej zastosowania w rekonstrukcji przestrzennej struktury narządów badanego zwierzęcia oraz możliwość zastosowania rozkładów czasów relaksacji fluorescencyjnej dla oceny właściwości tych narządów.
