Was ist biologische Bildgebung?
Biologische Bildgebung ist ein weit gefasster Begriff, der eine Reihe von Techniken beschreibt, die in den Biowissenschaften und Gesundheitswissenschaften verwendet werden, um wissenschaftlich nützliche Bilder verschiedener Aspekte von Organismen und biologischen Systemen zu erstellen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Einige Bildgebungstechniken werden verwendet, um Bilder von Geweben unter der Haut zu entwickeln, während andere verwendet werden, um biologisch wichtige Prozesse auf molekularer Ebene zu markieren und zu verfolgen. Die Bildgebungsmethoden sind sehr vielfältig und können unglaublich kreativ sein. Während ein Verfahren die Rate des chemischen Zerfalls eines Moleküls verwenden kann, um ein Bild zu entwickeln, kann ein anderes Verfahren Pulse von nahem Infrarotlicht verwenden, um nützliche Bilder zu erzeugen, die die Gehirnaktivität über die Zeit darstellen.
Es gibt viele verschiedene Methoden der biologischen Bildgebung, die von Medizinern verwendet werden, um nicht-invasiv Informationen über das Innere des Körpers einer Person zu sammeln. Eine solche Methode, die in der modernen Medizin von großer Bedeutung ist, wird als Magnetresonanztomographie oder MRT bezeichnet. Diese Methode der biologischen Bildgebung verwendet ein starkes Magnetfeld, um bestimmte gemeinsame Atome, üblicherweise Wasserstoff, im Wasser des Körpers eines Individuums magnetisch auszurichten. Diese Ausrichtung wird gedreht, sodass Scanner ein rotierendes Magnetfeld aufnehmen können, mit dem ein relativ umfassendes Bild des Inneren des Körpers einer Person erstellt werden kann. Diese Methode eignet sich besonders zur Aufnahme von Bildern des Gehirns oder zur Erkennung von Krebs.
Die biologische Bildgebung wird jedoch nicht ausschließlich im Gesundheitswesen eingesetzt. Viele Forscher in biologischen und biochemischen Labors verwenden verschiedene Methoden der biologischen Bildgebung, um Informationen zu sammeln, die für ihre Forschung relevant sind. Ein besonders verbreitetes und nützliches Labor-Bildgebungsverfahren ist als Biolumineszenz-Bildgebung bekannt. Natürlich lumineszierende Proteine werden verwendet, um Zellen und andere biologische Komponenten in einem Organismus oder System zu markieren, um verschiedene Aspekte biologischer Prozesse auf nicht-invasive Weise zu beobachten, ohne den Prozess in irgendeiner Weise zu verändern.
Es gibt viele andere Methoden der biologischen Bildgebung, die entweder für diagnostische Zwecke oder für die reine Forschung eingesetzt werden können. Ultraschall verwendet beispielsweise hochfrequenten Schall, um Bilder der inneren Systeme von Organismen zu erstellen. Einige Methoden der biologischen Bildgebung, wie Gallium-Scans, verwenden das Wissen über den radioaktiven Zerfall, um interne Bilder von Organismen zu erstellen. Gallium, das an Entzündungsherde im Körper bindet, wird als radioaktiver Tracer zur Markierung verschiedener Körperbereiche verwendet. Es ist besonders nützlich für die Erkennung von Krebs. Eine sehr grundlegende und wichtige Methode der biologischen Bildgebung, die in fast allen Bereichen der Wissenschaft und Medizin angewendet wird, ist die Mikroskopie, deren Ziel es ist, viel größere Bilder von kleinen, oft unglaublich kleinen biologischen Objekten zu erstellen.