Mikroskop dua foton China dapat menembus jauh ke dalam jaringan hidup, yang menampilkan resolusi tinggi, kedalaman pencitraan luas, dan kemampuan tomografi 3D.

Beijing, China (Xinhua) – Para astronaut China dari kru Shenzhou-15 yang berada di orbit berhasil menangkap gambar struktural tiga dimensi (3D) sel kulit mereka dengan mikroskop dua foton yang dikembangkan China, seperti diumumkan pihak pengembangnya pada Senin (27/2).

Peristiwa tersebut, yang pertama dari jenisnya di dunia, menandai keberhasilan percobaan verifikasi di orbit dari mikroskop dua foton, menyediakan sebuah alat yang menjanjikan untuk pemantauan kesehatan astronaut di orbit pada masa depan.

Dirancang bagi para astronaut di stasiun luar angkasa China, mikroskop dua foton portabel tersebut dikembangkan oleh tim penelitian gabungan dari para ilmuwan di universitas, institusi, dan perusahaan China, termasuk Universitas Peking, Pusat Astronaut China, dan Universitas Beihang, berdasarkan dukungan dari Badan Antariksa Berawak China (China Manned Space Agency/CMSA).

Sebuah teknologi pencitraan optik nonlinier berdasarkan penyerapan dua foton dan eksitasi fluoresensi, mikroskop dua foton dapat menembus jauh ke dalam jaringan hidup, yang menampilkan resolusi tinggi, kedalaman pencitraan luas, dan kemampuan tomografi 3D.

Sebelumnya, mikroskop dua foton di dunia belum dapat mencapai operasi dan penerapan di orbit karena ukurannya yang besar, yang gagal memenuhi persyaratan untuk peralatan percobaan di orbit, seperti volume, bobot, dan ketahanan benturan.

Sebuah mikroskop dua foton mini dengan probe berbobot hanya 2,2 gram dikembangkan pada 2017 oleh Cheng Heping, Direktur Pusat Pencitraan Biomedis Nasional di Universitas Peking sekaligus kepala tim penelitian gabungan tersebut, usai timnya membuat terobosan dalam teknologi inti utama dari miniaturisasi mikroskopis dua foton. Mikroskop itu menjadi dasar teknis untuk mikroskop di orbit saat ini.

Mikroskop dua foton tersebut, yang digunakan oleh para astronaut Shenzhou-15, pada November lalu dikirim ke stasiun luar angkasa China dengan pesawat kargo Tianzhou-5.

Mikroskop itu baru-baru ini dipasang oleh para kru sebelum mengambil gambar struktural 3D dari epidermis kulit dan dermis superfisial di wajah dan lengan bawah mereka, kata Wang Junjie, anggota tim dari College of Future Technology di bawah Universitas Peking.

Gambar tersebut menunjukkan struktur 3D yang jelas dari lapisan kulit mereka, termasuk stratum korneum, stratum granulosum, stratum spinosum, stratum basale, dan dermis superfisial, yang menandai keberhasilan percobaan verifikasi dalam orbit dari mikroskop dua foton itu, tambah Wang.

Dengan resolusi mencapai tingkat submikron, mikroskop tersebut juga menampilkan pencitraan mikroskopis noninvasif saat menunjukkan distribusi 3D dari struktur kulit para astronaut dan sel mereka dengan jelas.

Dalam pencitraan mikroskopis dua foton, sinyal dapat diamati melalui zat fluoresen secara spontan dalam sel dan matriks ekstraseluler, serta memainkan peran penting dalam memeriksa respons stres metabolik mitokondria di dalam sel astronaut, sehingga dapat memantau kondisi kesehatan mereka di orbit.

Kesuksesan pertama dari operasi mikroskop dua foton di orbit tersebut mencerminkan manufaktur instrumen optik presisi tingkat tinggi China, ujar Cheng.

Dirinya menjelaskan bahwa keberhasilan itu menawarkan metode baru untuk pemantauan kesehatan astronaut di orbit pada tingkat seluler dan molekuler, serta menyediakan sarana teknis vital bagi negara itu untuk melakukan penelitian ilmu otak di orbit pada masa depan.

Laporan: Redaksi