Mikä on biologinen kuvantaminen?

Biologinen kuvantaminen on laaja termi, joka kuvaa joukkoa tekniikoita, joita käytetään biologisissa ja terveystieteissä tuottamaan tieteellisesti hyödyllisiä kuvia eri organismeista ja biologisista järjestelmistä, jotka eivät ole paljaalla silmällä nähtävissä. Joitakin kuvantamistekniikoita käytetään kehittämään kuvia ihon alla olevista kudoksista, kun taas toisia käytetään merkitsemään ja jäljittämään biologisesti tärkeitä prosesseja molekyylitasolla. Kuvantamismenetelmät ovat hyvin erilaisia ​​ja voivat olla uskomattoman luovia. Vaikka yksi menetelmä voi käyttää molekyylin kemiallisen hajoamisen nopeutta kuvan kehittämiseen, toinen voi käyttää lähi-infrapunavalon pulsseja hyödyllisten kuvien luomiseksi, jotka edustavat aivotoimintaa ajan mittaan.

On olemassa monia erilaisia ​​biologisen kuvantamisen menetelmiä, joita lääketieteen ammattilaiset käyttävät keräämään tietoja ihmisen kehon sisältä ei-invasiivisella tavalla. Yksi tällainen menetelmä, jolla on suuri merkitys nykyaikaisessa lääketieteessä, on magneettikuvaus tai MRI. Tämä biologisen kuvantamismenetelmän voimakas magneettikenttä kohdistaa magneettisesti tiettyjä yhteisiä atomeja, yleensä vetyä, yksilön kehon vedessä. Tätä kohdistusta pyöritetään, jolloin skannerit voivat poimia pyörivän magneettikentän, jota voidaan käyttää suhteellisen kattavan kuvan luomiseen yksilön kehosta. Tämä menetelmä on erityisen hyödyllinen otettaessa kuvia aivoista tai syövän havaitsemiseksi.

Biologista kuvantamista ei kuitenkaan käytetä tiukasti terveydenhuollossa. monet biologisten ja biokemiallisten laboratorioiden tutkijat käyttävät erilaisia ​​biologisen kuvantamisen menetelmiä kerätäkseen tutkimukseensa liittyvää tietoa. Yksi erityisen yleinen ja hyödyllinen laboratoriokuvausmenetelmä tunnetaan bioluminesenssikuvauksena. Luonnollisesti luminoivia proteiineja käytetään solujen ja muiden biologisten komponenttien merkitsemiseen organismin tai järjestelmän sisällä biologisten prosessien eri näkökohtien havaitsemiseksi ei-invasiivisella tavalla, joka ei muuta prosessia millään tavalla.

On olemassa monia muita biologisen kuvantamisen menetelmiä, joita voidaan käyttää joko diagnostisiin tarkoituksiin tai puhtaaseen tutkimukseen. Esimerkiksi ultraäänit käyttävät korkeataajuista ääntä luodakseen kuvia organismien sisäisistä järjestelmistä. Jotkut biologisen kuvantamisen menetelmät, kuten galliumskannaus, käyttävät tietoa radioaktiivisesta hajoamisesta luomalla sisäisiä kuvia organismeista. Galliumia, joka sitoutuu kehon tulehdusalueisiin, käytetään radioaktiivisena merkkiaineena eri kehon alueiden merkitsemiseen; se on erityisen hyödyllinen syövän havaitsemisessa. Yksi hyvin perustavanlaatuinen ja tärkeä menetelmä biologiseen kuvantamiseen, jota käytetään lähes kaikilla tieteen ja lääketieteen aloilla, on mikroskopia, jonka tavoitteena on tuottaa paljon suurempia kuvia pienistä, usein uskomattoman pienistä biologisista esineistä.