Снимки внутренностей мухи признаны лучшим фильмом года в области компьютерной микротомографии

Изображения внутреннего строения комнатной мухи, полученные в Университете Гранады с помощью микротомографа — прибора, который сканирует крошечных животных для создания высокодетализированных изображений, — получили премию «Лучший фильм 2013 года» на международной конференции по микротомографии «MicroCT Meeting 2013» в Хасселте (Бельгия).

Реконструкция, выполненная профессором Хавьером Альба-Терседором с кафедры зоологии, демонстрирует внутреннее строение тела обычной мухи с ранее недостижимым уровнем детализации. Это стало возможным благодаря использованию микротомографа Skyscan 1172, доступного на кафедре зоологии факультета естественных наук Университета Гранады, который обеспечивает разрешение 1.4 мкм на пиксель, позволяя проводить высокодетализированное сканирование мелких животных.

Микротомография — это неинвазивная техника, хорошо известная в научном сообществе благодаря её широкому применению в медицине. Микро-КТ позволяет получать изображения высокого разрешения и, поскольку не повреждает образцы, даёт возможность изучать ценные экземпляры, не причиняя им вреда.

Несколько тысяч рентгеновских снимков

Как объясняет профессор Альба-Терседор, «для получения таких фотографий необходимо сделать несколько тысяч рентгеновских снимков. Для этого изучаемое животное помещается на вращающуюся платформу, и рентгеновские снимки делаются с частотой, которая варьируется в зависимости от требуемого качества». В большинстве случаев снимки делаются каждые 0.1 градуса. Это означает, что при повороте платформы на 180 градусов делается в общей сложности 1800 изображений. После обработки специальным программным обеспечением они дают результаты, ранее немыслимые. Кроме того, из-за таких срезов часто необходимо сканировать животное по частям, а затем объединять их с помощью соответствующего ПО.

Профессор Альба-Терседор в настоящее время работает над новым направлением исследований: применением микротомографии в зоологических исследованиях. Его работа — в сотрудничестве с доктором Исабель Санчес-Альмасо из Центра научного приборостроения Университета Гранады (CIC) — позволила, например, изучать яйца насекомых, длина которых иногда составляет менее одной десятой миллиметра. Для этого они использовали новое дополнение, недавно приобретённое университетом, которое позволяет преобразовать сканирующий электронный микроскоп в высокодетализированный микротомограф (с разрешением менее 500 нм на пиксель).

«Такая точность позволяет нам изучать не только внешнюю структуру, но и видеть, и исследовать эмбрион и его развитие, без необходимости делать реальные гистологические срезы», — говорит профессор Альба-Терседор. Более того, изображения и 3D-модели (объёмные рендеры), созданные на основе снимков микро-КТ, помогают развивать «новый способ обучения, при котором студенты сами могут проводить виртуальные вскрытия животных без необходимости их умерщвлять, как это приходилось делать до сих пор».

В настоящее время Университет Гранады сотрудничает с другими исследовательскими центрами как в Испании (Университет Аликанте, Мадридский университет Комплутенсе и Национальный музей естественных наук в Мадриде), так и за рубежом (Музей естественной истории в Штутгарте, Германия, и Олбани-музей в Грэхэмстауне, ЮАР). По словам профессора Альба-Терседора, «микротомография открывает столько возможностей, сколько исследователи могут себе представить».

Это не первый раз, когда профессор Университета Гранады получает награду за подобное исследование. В 2010 году он выиграл ту же премию за фотографию поперечного сечения внутренней анатомии водного жесткокрылого, а в 2012 году получил приз за лучший видеоролик, демонстрирующий путешествие по внутренностям жука. Большинство видеороликов, созданных в ходе микро-КТ исследований профессора Альба-Терседора, можно увидеть на его канале YouTube: http://www.youtube.com/albatercedor