Практична мікротомографія в біології

Чи можливо просканувати всі види риб, зберегти та архівувати інформацію й викласти у вільний доступ? Неймовірно, але такий проект стрімко розвивається, завдяки сучасним цифровим технологіям та рентгенівському мікротомографу.

Професор біології Адамс Саммерс зі США спеціалізується на вивченні водного світу. Він виступив засновником амбітного проекту зі сканування та створення каталогу риб для загального доступу. Інші дослідні інститути підтримали новий проект. У перспективі – створення великої бази, яка включали б зображення хребетних, отриманих за допомогою комп’ютерної томографії.

Cantherhines sandwichiensis. Сімейство єдинорогових, рід кантеринів
Cantherhines sandwichiensis. Сімейство єдинорогових, рід кантеринів. Джерело: www.auntminnie.com
Cantherhines sandwichiensis
Мікротомографія Cantherhines sandwichiensis. Джерело: www.auntminnie.com

Професор Саммерс каже:

“Ідея відкритого біологічного каталогу нова і незвичайна. Деякі інститути пропонують невеликі бази даних КТ знімків за певну плату. Ми ж плануємо надавати інформацію безкоштовно як для наукових і освітніх, так і для комерційних цілей”.

Коли ви бачите повний скелет риби, то можете по-новому поглянути на все, що знаєте про них…Професор Саммерс – керівник наукової лабораторії університету, яка розташована на острові Сан-Хуан в 80 милях від Сіетла. Він сканує риб понад 20 років, використовуючи різні комп’ютерні томографи. Після придбання лабораторією мікротомографа, сканування пришвидшилось. Вчений почав ділитися результатами своєї роботи в Twitter. За його словами:

“Багато хто запитував мене, що буде далі. А я відповідав, що моя мета відсканувати, що найбільше видів риб”.

Головне – правильно організувати робочий процес. Робота відділення діагностичної радіології багато в чому залежить від правильної організації робочого процесу. І хоч як це не дивно це звучить, але процес сканування мешканців моря також багато залежить від правильної організації.

Після кількох місяців роботи на рентгенівському мікротомографі, вчений зрозумів, що може оптимізувати процес, проводячи сканування від 10 до 15 риб за один сеанс. Це зменшує число необхідного сканування і робить досяжною мета отримання зображення десятка тисяч риб.

Rhinecanthus aculeatus. Розписний спиноріг
Cantherhines sandwichiensis. Сімейство єдинорогових, рід кантеринів. Джерело: www.auntminnie.com

“Ті, хто працює з комп’ютерним томографом, знають, що незалежно від об’єкта дослідження, система сканує весь обсяг. Тому немає ніяких технічних обмежень в кількості”.

Після сканування буріто з риби, професор Саммерс разом з колегами використовують програмне забезпечення для ізоляції кожного об’єкта. Наступний крок – обробка даних програмами 3D Slicer або Horos для отримання остаточного зображення.

Іноді результати дослідження приводять до дивовижних відкриттів. Наприклад, візуалізація піраньї пролила світло на її поведінку. На скелеті риби були помічені пошкодження, сліди укусу іншої риби. Вчені зробили висновок, оскільки піраньї живуть великими косяками, то укуси, швидше за все, є свого роду системою спілкування.

“Коли ви бачите повний скелет риби, то можете по-новому поглянути на все, що знаєте про них”.

Професор Саммерс створює 3D моделі на принтері для вивчення всіх анатомічних особливостей риб. Нещодавно він роздрукував голову розміром з долоню, яка належить 2 сантиметровій рибі.

Trinectes maculatus. Плямистий морський язик
Trinectes maculatus. Плямистий морський язик Джерело: www.auntminnie.com
Trinectes maculatus

Сотні видів риб вже відскановані та розміщені на сайті Open Science Framework. Університет запрошує всіх надсилати зразки для сканування.

Ще багато риби в морі, і багато роботи попереду. Тим більше, що прихильників ініціативи організувати сканування всіх хребетних стає все більше.

За матеріалами auntminnie.com

0 Shares:
Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також
Далі

Антибіотичні “коктейлі” захищають бджолиних вовків вже 68 мільйонів років

Група дослідників із Майнца, Німеччина, встановила, що бактерії-симбіонти бджолиних вовків виділяють “коктейль” з антибіотиків, який захищає цих комах…