Co to jest obrazowanie biologiczne?

Obrazowanie biologiczne jest szerokim terminem opisującym zestaw technik stosowanych w naukach biologicznych i zdrowotnych do generowania przydatnych naukowo obrazów różnych aspektów organizmów i układów biologicznych, które nie są widoczne gołym okiem. Niektóre techniki obrazowania są wykorzystywane do opracowywania obrazów tkanek pod skórą, a inne do oznaczania i śledzenia ważnych biologicznie procesów na poziomie molekularnym. Metody obrazowania są bardzo różnorodne i mogą być niezwykle kreatywne. Podczas gdy jedna metoda może wykorzystywać szybkość rozkładu chemicznego cząsteczki do opracowania obrazu, inna może wykorzystywać impulsy światła bliskiej podczerwieni do tworzenia użytecznych obrazów reprezentujących aktywność mózgu w czasie.

Istnieje wiele różnych metod obrazowania biologicznego wykorzystywanych przez lekarzy w celu nieinwazyjnego zbierania informacji o wnętrzu człowieka. Jedną z takich metod, która ma ogromne znaczenie we współczesnej medycynie, jest rezonans magnetyczny lub MRI. Ta metoda obrazowania biologicznego wykorzystuje silne pole magnetyczne do magnetycznego wyrównania niektórych wspólnych atomów, zwykle wodoru, w wodzie w ciele człowieka. To wyrównanie jest obracane, umożliwiając skanerom wychwycenie obracającego się pola magnetycznego, które można wykorzystać do opracowania względnie kompleksowego obrazu wnętrza ciała danej osoby. Ta metoda jest szczególnie przydatna do robienia zdjęć mózgu lub wykrywania raka.

Obrazowanie biologiczne nie jest jednak ściśle stosowane w placówkach służby zdrowia; wielu badaczy z laboratoriów biologicznych i biochemicznych używa różnych metod obrazowania biologicznego do gromadzenia informacji istotnych dla ich badań. Jedną ze szczególnie powszechnych i przydatnych metod obrazowania laboratoryjnego jest obrazowanie bioluminescencyjne. Naturalnie białka luminescencyjne są używane do znakowania komórek i innych składników biologicznych w organizmie lub systemie w celu obserwowania różnych aspektów procesów biologicznych w nieinwazyjny sposób, który nie zmienia w żaden sposób procesu.

Istnieje wiele innych metod obrazowania biologicznego, które można wykorzystać do celów diagnostycznych lub czystych badań. Na przykład ultradźwięki wykorzystują dźwięk o wysokiej częstotliwości do tworzenia obrazów wewnętrznych układów organizmów. Niektóre metody obrazowania biologicznego, takie jak skale galu, wykorzystują wiedzę o rozkładzie radioaktywnym do tworzenia wewnętrznych obrazów organizmów. Gal, który wiąże się z obszarami zapalnymi w ciele, jest stosowany jako radioaktywny znacznik do oznaczania różnych obszarów ciała; jest to szczególnie przydatne do wykrywania raka. Jedną z bardzo podstawowych i ważnych metod obrazowania biologicznego stosowaną w prawie wszystkich gałęziach nauki i medycyny jest mikroskopia, której celem jest uzyskanie znacznie większych obrazów małych, często niewiarygodnie małych obiektów biologicznych.