Sistem pencitraan baru memetakan oksigen retina dengan detail yang tidak pernah terdahulu

Retina mengonsumsi oksigen dengan salah satu laju tertinggi dibandingkan jaringan lainnya di tubuh, dan gangguan pasokan oksigennya dikaitkan dengan penyakit buta seperti glaukoma, degenerasi makula terkait usia, dan retinopati diabetik. Namun para peneliti telah kesulitan mengukur kadar oksigen secara tidak invasif pada skala yang halus dari kapiler retina, di mana perubahan penyakit awal sering terjadi.

Berlangganan ke kaminewsletteruntuk pembaruan berita teknologi terbaru.

Sekarang, sebuah tim dari Universitas Johns Hopkins dan Universitas Pennsylvania telah mengembangkan sistem multimodal yang menggabungkan dua teknik optik canggih untuk memotret struktur retina dan metabolisme oksigen pada tikus hidup. Pendekatan ini,dilaporkandiNeurofotonik, menggabungkan optical coherence tomography (OCT) cahaya tampak (VIS-OCT), yang menghasilkan gambar 3D dari mikroanatomi jaringan, dengan phosphorescence lifetime imaging scanning laser ophthalmoscopy (PLIM-SLO), yang memberikan pengukuran presisi tekanan parsial oksigen (pOâ‚‚) dalam pembuluh darah.

Untuk melakukan pengukuran oksigen, para peneliti menyuntikkan tikus dengan probe yang dirancang khusus (Oxyphor 2P) yang mengubah lamanya fosforesensi tergantung pada tingkat oksigen. Dengan memindai mata menggunakan pulsa cahaya yang dikendalikan, tim dapat menghitung nilai pOâ‚‚ hingga tingkat kapiler individu. Di sisi lain, saluran VIS-OCT dapat menangkap gambar resolusi tinggi dari lapisan retina dan pola aliran darah. Kedua sistem tersebut disinkronkan untuk mengumpulkan data melalui jalur optik yang sama, memastikan bahwa pembacaan oksigen dan gambar struktural dapat diatur secara spasial.

Uji coba pada tikus sehat menunjukkan bahwa sistem ini dapat melacak perubahan oksigenasi retina sebagai respons terhadap tingkat oksigen yang dihirup berbeda. Seperti yang diharapkan, arteriol menunjukkan pOâ‚‚ yang lebih tinggi dibandingkan vena, dengan nilai kapiler biasanya berada di antaranya. Pengukuran juga sesuai dengan saturasi oksigen darah sistemik, menghasilkan kurva disosiasi oksigen yang konsisten dengan fisiologi hemoglobin yang diketahui. Pentingnya, alat ini dapat fokus pada kedalaman retina yang berbeda untuk mengungkap nilai kapiler lokal.

Baca Juga  Pengaruh Proses Pengolahan Susu terhadap Nilai Nutrisi

Dengan merekam anatomi dan tegangan oksigen secara bersamaan, sistem dual-channel menawarkan alat baru yang kuat untuk mempelajari bagaimana pasokan oksigen retina berubah dalam penyakit dan selama pengobatan. Para penulis mencatat bahwa pendekatan ini tidak merusak, memungkinkan pengukuran berulang pada hewan yang sama seiring waktu dan dapat diterapkan pada model tikus penyakit retina untuk menyelidiki bagaimana gangguan mikrovaskular berkontribusi terhadap kehilangan penglihatan.

Kemampuan pencitraan simultan merupakan kunci untuk menyempurnakan dan memvalidasi oximetry VIS-OCT tanpa label sepenuhnya dengan menggabungkan PLIM-SLO pOâ‚‚ kebenaran dasar dengan saluran VIS-OCT yang terdaftar.

Para peneliti menyarankan bahwa dengan penyempurnaan lebih lanjut—seperti optik adaptif untuk gambar yang lebih jelas—platform ini mungkin membuka jalan menuju strategi diagnosis dan pemantauan yang lebih baik dalam penyakit mata manusia.

Informasi lebih lanjut:Stephanie Nolen dkk, Pemindaian retina multimodal dengan tomografi koherensi optik cahaya tampak dan ophthalmoskopi lifetime fosforesensi pada mata tikus,Neurofotonik(2025).DOI: 10.1117/1.nph.12.3.035015

Disediakan oleh SPIE

Cerita ini pertama kali diterbitkan diMedical Xpress.

unnamed Sistem pencitraan baru memetakan oksigen retina dengan detail yang tidak pernah terdahulu