«До сих пор многие хрупкие поверхностные структуры наших исследовательских объектов просто не могли быть представлены с помощью компьютерного томографического анализа», – объясняет Питер Рюр, магистр наук, докторант Зоологического института Кельнского университета. Вместе с доктором Маркусом Ламберцем, зоологом из Боннского университета и Музея Кенига, он разработал новый метод, позволяющий сделать эти низкоконтрастные структуры видимыми на цифровом сканировании. Ключом к успеху стало сочетание современной компьютерной томографии на основе рентгеновских лучей и традиционной подготовки образцов сканирующей электронной микроскопии.
Чтобы в цифровом виде запечатлеть такие структуры, как щетина или чешуя на поверхности тела организма, необходимо было выборочно увеличивать рентгеновский контраст.
Ученые довольно быстро нашли решение: золото. Этот метод уже хорошо зарекомендовал себя при подготовке образцов для сканирующей электронной микроскопии, когда образцы обычно покрываются чрезвычайно тонким слоем золота. Однако до сих пор никто не пытался перенести этот метод на компьютерную томографию.
Прямое сравнение необработанных образцов с теми, которые были покрыты золотом до томографии, дало ожидаемые результаты: поверхностные структуры, которые ранее были невидимы при сканировании, теперь были четко видны. При этом внутренние анатомические детали можно было реконструировать без каких-либо ограничений.
Чтобы продемонстрировать диапазон возможных применений, исследователи выбрали ряд различных объектов с тонкой структурой поверхности, чтобы протестировать свой метод на широком наборе образцов.
Питер Рюр объясняет: «Мы хотели показать, что наш новый подход работает не только для определенных групп организмов, но в целом расширяет методы современной морфологии.Они исследовали различных насекомых, птичьи перья, части растений и даже паучий шелк. «Морфологические детали, которые теперь можно визуализировать, также могут быть использованы для различных приложений, от таксономии и функциональных соображений до образовательных проектов в музеях», – добавляет д-р Маркус Ламбертц.
Для доктора Ламберца преимущество этого нового метода заключается в том, что он легко доступен и недорого, но в то же время чрезвычайно эффективен.
Петер Рюр заключает: «Впервые объединив два уже хорошо зарекомендовавших себя метода, мы создали нечто совершенно новое. Это открывает ряд ранее закрытых дверей в трехмерной оценке даже самых прекрасных структур.’