প্রথমবারের মতো ইঁদুরের মস্তিষ্কের উচ্চ রেজুলেশনের টু-ফোটন ইমেজিং সফলভাবে সম্পন্ন করেছেন চীনা বিজ্ঞানীরা। নতুন উদ্ভাবিত ক্ষুদ্রাকৃতির টু-ফোটন মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে এ ছবি তোলেন তারা। আন্তর্জাতিক জার্নাল নেচার মেথডস-এ গবেষণার বিস্তারিত প্রকাশ হয়েছে।
মানব মস্তিষ্কে আছে বিলিয়ন বিলিয়ন নিউরন ও সেগুলোর সমন্বয়ে গঠিত ট্রিলিয়ন সিন্যাপস। এগুলোর কার্যকলাপের গতিশীল পরিবর্তন সঠিকভাবে ধরতে পারাটা ছিল দীর্ঘদিনের চ্যালেঞ্জ। টু-ফোটন মাইক্রোস্কোপি এ ক্ষেত্রে বিপ্লব ঘটিয়েছে। কারণ এটি উচ্চ রেজুলেশনে মগজের গভীরে ছবি তোলার সুবিধা দেয়।
২০১৭ সালে পিকিং ইউনিভার্সিটির ন্যাশনাল বায়োমেডিক্যাল ইমেজিং সেন্টারের পরিচালক ছ্যং হপিংয়ের নেতৃত্বে চীনা গবেষকরা প্রথম ক্ষুদ্রাকৃতির টু-ফোটন মাইক্রোস্কোপ তৈরি করেছিলেন। সেটির মাধ্যমে মুক্তভাবে চলাফেরা করা ইঁদুরের মস্তিষ্কে কার্যকর সিন্যাপস ইমেজিং সম্ভব হয়।
তবে এর বড় সীমাবদ্ধতা ছিল এর জন্য ব্যবহৃত ‘হলো-কোর ফাইবার কেবল’ একক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজার পালস পাঠাতে পারত। এতে একাধিক রঙের ছবি তোলা সম্ভব হতো না।
ছ্যং ও ওয়াং আইমিনের নেতৃত্বে পিকিং ইউনিভার্সিটি এবং বেইজিং ইনফরমেশন সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি ইউনিভার্সিটির উ রানলংয়ের নেতৃত্বে গবেষক দল যৌথভাবে এক নতুন ধরনের আল্ট্রা-ব্রডব্যান্ড ‘হলো-কোর ফাইবার’ তৈরি করেন। এটি একাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (৭০০ থেকে ১,০৬০ ন্যানোমিটার পর্যন্ত) অতিদ্রুত লেজার পালস বহন করতে সক্ষম।
এই প্রযুক্তি দিয়েই তৈরি হয় নতুন ক্ষুদ্র মাইক্রোস্কোপ। যার ওজন মাত্র ২ দশমিক ৬ গ্রাম।
গবেষকরা আলঝেইমার্সে আক্রান্ত ইঁদুরের মাথায় এই মাইক্রোস্কোপ স্থাপন করে একসঙ্গে তিন রঙে (লাল, সবুজ ও নীল) স্নায়ুকোষের ক্যালসিয়াম সংকেত, মাইটোকন্ড্রিয়ার ক্যালসিয়াম সংকেত এবং প্লাক জমাটের গতিশীল ছবি ধারণ করতে সক্ষম হন। এতে দেখা গেছে, রোগের প্রাথমিক পর্যায়েই প্লাকের কাছে অস্বাভাবিক কোষীয় কার্যকলাপ ঘটছে।
উ রানলং বলেন, ‘এটি যেন সরাসরি সম্প্রচারিত রঙিন চিত্র, যেখানে স্নায়ুকোষ ও অঙ্গাণুর গতিশীল কার্যকলাপ একসঙ্গে দেখা যায়।’
আগে সীমিত প্রযুক্তির কারণে কেবল এক ধরনের কোষ দেখা যেত। এখন বিভিন্ন রঙের ফ্লুরোসেন্ট মার্কার ব্যবহার করে একই সঙ্গে একাধিক কোষের কার্যক্রম ও তাদের পারস্পরিক সমন্বয় স্পষ্টভাবে দেখা সম্ভব হচ্ছে।
এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে গবেষকরা ইঁদুরের মস্তিষ্কের কর্টেক্সে ৮২০ মাইক্রোমিটারেরও গভীরে স্নায়ুকোষীয় ক্যালসিয়াম সংকেত ও গঠনগত ছবি তুলতে সক্ষম হয়েছেন। যা ক্ষুদ্র টু-ফোটন মাইক্রোস্কোপ দিয়ে এ পর্যন্ত সবচেয়ে গভীর ইমেজিং হিসেবে স্বীকৃত।
এ ছাড়া মাত্র ৩০ সেকেন্ডের মধ্যে এই মাইক্রোস্কোপ বড় আকারের ক্ষেত্র পর্যবেক্ষণ থেকে অতিসূক্ষ্ম উচ্চ রেজুলেশনের ছবি তৈরি করতে পারে।
সূত্র: সিএমজি
