Idegrendszeri betegségek kutatásában hozhat áttörést egy magyar cég fejlesztése. A különleges mikroszkóp élő állatokban teszi lehetővé az idegsejtek és azok tevékenységének alapos vizsgálatát.

A kutatók számára régóta ismert, hogy gondolkodásunk, memóriánk, érzelmeink több mint kilencven százaléka az idegsejtek nyúlványaihoz és ezek elektromos aktivitásához köthető. Ám mivel a szervezet működése közben a nyúlványok folyamatos mozgásban vannak, kapcsolati hálójuk valós idejű vizsgálata néhány évvel ezelőtt még elképzelhetetlen volt.

Egy magyar szakembergárda, a Femtonics Kutató és Fejlesztő vállalat olyan technológia kifejlesztésén dolgozik, amely közelebb vihet a különböző idegrendszeri betegségek terápiás és diagnosztikai lehetőségeinek kidolgozásához. Világszínvonalú, nemzetközi piacon is méltán népszerű akusztooptikus csúcsmikroszkópjának ultragyors lézerpásztázása lehetővé teszi élő, viselkedéses kísérleti állatmodellben is az idegsejtek alapos vizsgálatát. (Az előzményekről ld. lapunk 2022/35. számát! – a Szerk.) Az in-vivo kísérletekben a zsigeri (szívverés, lélegzés), illetve az akaratlagos mozgások több tíz mikrométernyi elmozdulást is okozhatnak. Ezek ellehetetlenítik a kis területen, illetve térfogatban történő nagy időbeli felbontású mintavételezést, hiszen a mérendő biológiai képlet (szóma, dendrit, dendrittüske) folyamatosan elmozdul a szkennelés helyéről. A cég által fejlesztett elektronikai egység erre a problémára nyújt megoldást.

A 3D valós idejű mozgáskorrekció rendkívüli precizitással méri az agyi folyamatokat, így a kutatók számára lehetővé válik gondolataink, memóriánk, érzelmeink alaposabb megismerése. Az új elektronikára épített mikroszkóp a cég korábbi berendezéseihez képest komplexebb vezérlési sémák és nagyobb adatátviteli képesség megvalósítására képes. A fő cél egy olyan műszer létrehozása, mely élő, viselkedő állatban valós időben és sejtszinten is képes a funkcionális, több kisebb területen történő képalkotásra, kompenzálva a mozgásból természetesen adódó elmozdulási hibákat.

A technológiának köszönhetően az újszerű, feszültségszenzoros jelölésű sejtek, sejtalkotók különösen magas frekvenciájú mintavételezése is lehetővé válik. Az idegsejtek dentritikus tüskéiről akár 100 kHz–en is képesek a kutatók jelet elvezetni, lehetővé téve egyedi akciós potenciálok megkülönböztetését. A fejlesztés felhasználói között van például prof. Losonczy Attila, a New York-i Columbia Egyetem agykutatója, aki a neurális hálók és viselkedés közti összefüggéseket vizsgálja, illetve a térbeli navigáció és az epizodikus emlékezet mögött húzódó folyamatok felderítésén dolgozik.

A Femtonics technológiai fejlesztése nem előzmények nélküli: a világon elsőként fejlesztette piacérett termékké a valós idejű 3D akuszto-optikus szkenner alapú lézerpásztázó mikroszkóptechnológiát. Technológiai újításaiért 2020-ban a vállalat elnyerte a Magyar Innovációs Nagydíjat az „Alapkutatástól a piacig” kategóriában. Az idegrendszeri betegségek terápiás és diagnosztikai lehetőségeinek kidolgozásához szükséges 3D valós idejű mozgáskorrekció elnevezésű jelenlegi technológiai fejlesztésük partnere a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap.

Forrás: Élet és Tudomány