Evrim Ağacı
Reklamı Kapat

Koronavirüsün Akciğerdeki Yayılışı İlk Kez Üç Boyutlu Olarak Modellendi!

Koronavirüsün Akciğerdeki Yayılışı İlk Kez Üç Boyutlu Olarak Modellendi!
Tavsiye Makale
Reklamı Kapat

Bu yazı, Göttingen University isimli kaynaktan birebir çevrilmiştir. Çevirmen tarafından, metin içerisinde (varsa) açıkça belirtilen kısımlar haricinde, herhangi bir ekleme, çıkarma veya değişiklik yapılmamıştır. Bu içerik, diğer tüm içeriklerimiz gibi, İçerik Kullanım İzinleri'ne tabidir.

Bu içerik tıp ve sağlık ile ilişkilidir. Sadece bilgi amaçlı olarak hazırlanmıştır. Bireysel bir tıbbi tavsiye olarak görülmemelidir. Evrim Ağacı'ndaki hiçbir içerik, profesyonel bir hekim tarafından verilen tıbbi tavsiyelerin, konulan bir teşhisin veya önerilen bir tedavinin yerini alacak biçimde kullanılmamalıdır. Daha fazla bilgi için buraya tıklayınız.

Göttingen Üniversitesi’ndeki fizikçiler, Hannover Tıp Üniversitesi’nden akciğer uzmanları ile birlikte üç boyutlu bir görüntüleme tekniği geliştirdiler. Geliştirdikleri bu teknik, ağır geçirilen COVID-19 sonucunda akciğer dokusunda oluşmuş hasarın yüksek çözünürlüklü ve üç boyutlu temsili görselinin alınmasına olanak tanıyor. Araştırmacılar özel bir X-ışını mikroskobu tekniği kullanarak koronavirüsün, alveollerin (akciğerdeki küçük hava keselerinin) yapısında ve damar sisteminde ortaya çıkardığı değişiklikleri gözlemlediler. Yaptıkları bu çalışmanın sonuçları eLife[1] dergisinde yayınlandı.

Çok ölçekli röntgen tomografi kurulumu
Çok ölçekli röntgen tomografi kurulumu
eLife

Araştırmacılar, oldukça şiddetli seyreden COVID-19 hastalığında alveollerin duvarlarında biriken ve protein ve ölü hücre topluluklarından oluşan, gaz alışverişini zorlaştıran veya imkansız hale getiren damar sistemi, iltihaplanma, kan pıhtıları ve özellikle de “hiyelin (akciğer) zarında” meydana gelmiş önemli değişiklikleri gözlemlediler. Yeni görüntüleme yaklaşımları ile bu değişiklikler ilk defa geleneksel histolojinin tersine dokuyu kesmeden, boyamadan ya da dokuya zarar vermeden gerçekleştirildi.

Bu teknik, küçük kan damarları ve bu damarların dallanmalarını üç boyutta görüntüleyerek iltihaplanma durumunda bölgeye akın eden bağışıklık sistemi hücrelerinin yerini tespit etmek ya da alveollerin duvar kalınlıklarını ölçmek gibi birçok şeyi görüntülememize olanak tanıyacak. Ayrıca bu teknik gaz alışverişleri hakkında fikir edinmek için de kullanılabilecek.

Alveolar duvarın hiyalin membran ile işlenmesi ve lenfosit infiltrasyonunun ölçülmesi (boyanmamış doku, hasta I, 1 mm'lik bir zımbanın paralel ışın taraması).
Alveolar duvarın hiyalin membran ile işlenmesi ve lenfosit infiltrasyonunun ölçülmesi (boyanmamış doku, hasta I, 1 mm'lik bir zımbanın paralel ışın taraması).
eLife

Göttingen Üniversitesi X-ışını Fiziği Enstitüsü’nden baş yazar Profesör Tim Salditt, bu teknik hakkında şöyle diyor:

Yakınlaştırma tomografisi kullanılarak, balmumu benzeri bir yapıda gömülü olan akciğer dokusunun büyük alanları detaylı taranarak; akciğer iltihaplanmaları ve ayrıca kan damarlarındaki ya da bronşiyal tüpler çevresindeki henüz keşfedilmemiş kısımları keşfetmemize olanak tanıyabilir.

X ışınları dokuya derinlemesine nüfuz ettiğinden bu teknik; bilim insanlarının, bir organın mikroskobik doku yapısı ve beraberinde daha büyük ve işlevsel olan yapısı arasında ilişki kurmasını ve bu ilişkiyi anlamlandırmasına olanak tanıyor. Örneğin bu, kan damarları ve ondan ayrılan dalların sahip olduğu küçük kılcal damara kadar görselleştirmek açısından oldukça önemlidir.

Biyopsi için örneklenen kan damarı ağının segmentasyonu
Biyopsi için örneklenen kan damarı ağının segmentasyonu
eLife

Araştırmacılar, bu yeni X-ışını tekniğinin geleneksel histoloji ve histopatolojinin bir uzantısı olacağını ve patologlar tarafından 19. yüzyıla kadar uzanan birçok hastalığın mikroskobik kökeninin; optik mikroskopların yeni ortaya çıkardığı fırsatlar ile elde edileceğini öngörüyorlar. Günümüzde bile patologlar, dokuyu hazırlamak ve inceleyebilmek için hala aynı geleneksel adamları izlemekte (kimyasal fiksasyon, dilimleye, boyama ve mikroskobik) ancak bu yöntemler kullanılsa bile eğer bilgisayar programları ile analiz yapılıyorsa üç boyutlu görüntülerin elde edilmesinde ya da büyük çaplı hücrelerin taranmasında ve dijitalleştirilmesinde asla yeterli gelmiyor.

Üç boyutlu görüntüleme, bilgisayarlı tıbbi tomografi (BT) olarak da bilinir ve oldukça geleneksel bir tekniktir. Ancak ne yazık ki bu tekniğin çözünürlüğü ve kontrastı, doku yapısının hücresel ya da hücre altı çözünürlüğünü tespit etmek için ne yazık ki yeterli değildir. Bu nedenle araştırmacılar dedektörde iyi çözünürlüklü bir model oluşturmak için, X-ışınlarının farklı dokular üzerinde farklı yayılış hızının olmasından yararlanarak “faz kontrastı” kullandılar.

Faz kontrastlı μCT kurulumu ile laboratuvar taraması.
Faz kontrastlı μCT kurulumu ile laboratuvar taraması.
eLife
Doku kompaktlığı ve mesafe ölçümleri: Akciğer dokusunun 3 boyutlu rekonstrüksiyonları, spesifik yüzey ve karakteristik uzunluklar açısından analiz edildi.
Doku kompaktlığı ve mesafe ölçümleri: Akciğer dokusunun 3 boyutlu rekonstrüksiyonları, spesifik yüzey ve karakteristik uzunluklar açısından analiz edildi.
eLife

Salditt, enstitüsündeki araştırma grubu ile birlikte bu modellerden net görüntüler oluşturabilmek için “özel aydınlatma optiği ve algoritma” geliştirdi. Geliştirdikleri bu yaklaşımı, COVID-19’un şiddetli ilerlemesinden dolayı zarar görmüş akciğer dokusunun incelenmesi için akciğerler üzerinde uyarladılar.

Göttingen’deki araştırma ekibi ise hasar görmüş akciğer dokusunu ölçeklenebilir boyut ve çözünürlükte kaydederek hem daha büyük genel gözlemler hem de yakın plan rekonstrükasyonlar elde ettiler. Yeni geliştirdikleri bu tekniğin ortama bağlı olarak, geleneksel ışık mikroskobunun aksine; mikroskobun çözünürlüğünün altında kalan yapısal ayrıntıların da gözlemlenebilir çözünürlüğe gelmesini istediler ve bu amaçlarını gerçekleştirmek için Hamburg’daki Alman Elektron Senkrotunun (DESY) PETRAIII depolama halkasında üretilen oldukça güçlü bir X-ışını radyasyonu kullandılar.

Geleneksel HE histolojisi ve sanal histoloji arasında morfolojik özelliklerin karşılaştırılması
Geleneksel HE histolojisi ve sanal histoloji arasında morfolojik özelliklerin karşılaştırılması
eLife
Özdeş bir parça/kesit için sanal ve HE histolojisinin doğrudan karşılaştırması
Özdeş bir parça/kesit için sanal ve HE histolojisinin doğrudan karşılaştırması
eLife

Modern mikroskobun 150 yıl önce icat edildiği zaman olduğu gibi, fizikçiler ve tıp araştırmacıları arasındaki iş birliği bu yaklaşımın geliştirilmesinde önemli bir ilerleme sağladı. Disiplinler arası araştırma ekibi, geliştirdikleri bu yeni yöntemin COVID-19 hastalığı ile meydana gelen ciddi akciğer hasarını önlemek veya hafifletmek için geliştirilecek olan tedavi yöntemleri ve ilaçları ya da rejenerasyonunu ve iyileşmesini destekleyeceğini umuyor. Çalışmanın tıbbi kısmına liderlik eden Danny Jonigk şöyle diyor:

Ancak gerçekte neler olup bittiğini açıkça görebildiğimiz ve anlayabildiğimiz zaman, hedefe odaklı müdahaleler ve ilaçlar geliştirebiliriz.
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Bilim Budur! 8
  • Tebrikler! 6
  • Merak Uyandırıcı! 4
  • Muhteşem! 1
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 1
  • İnanılmaz 1
  • Umut Verici! 1
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
  1. Çeviri Kaynağı: Göttingen University | Arşiv Bağlantısı
  • ^ M. Eckermann, et al. (2020). 3D Virtual Pathohistology Of Lung Tissue From Covid-19 Patients Based On Phase Contrast X-Ray Tomography. eLife. doi: 10.7554/eLife.60408. | Arşiv Bağlantısı

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 27/10/2020 04:26:46 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/9291

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Reklamı Kapat
Güncel
Karma
Agora
Instagram
Biyolojik Antropoloji
Mikoloji
Astronomi
Teknoloji
Değişim
İnsan Evrimi
Kozmoloji
Hayvan
Ara Tür
Tarih
Parçacık
Dinozor
Deri
Video
Evrim Ağacı
Beyin
Homeostasis
Bakteri
Dinozorlar
Göğüs
İstatistik
İnsan Türü
Doktor
Antikor
Canlılık Ve Cansızlık Arasındaki Farklar
Daha Fazla İçerik Göster
Daha Fazla İçerik Göster
Reklamı Kapat
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, Evrim Ağacı'nda çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol
Türkiye'deki bilimseverlerin buluşma noktasına hoşgeldiniz!

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
“Her üniversite öğrencisinin içinde biraz 'Dünya'yı kurtaracağım!' fikri vardır. Bilmenizi isterim ki, tek bir kişiyi kurtarmanız bile yeterlidir. O tek kişi, kendiniz olsanız bile...”
Bir Antropoloji Profesörü
Geri Bildirim Gönder