Wykorzystanie mikrotomografii rentgenowskiej, nieinwazyjnej techniki przestrzennego obrazowania, w badaniach owadów

Abstrakt

Mikrotomografia rentgenowska wykorzystuje promieniowanie X do obrazowania struktur biologicznych na podstawie różnic gęstości poszczególnych elementów badanego obiektu. Tworzenie cyfrowych modeli przestrzennych (3D) owadów polega na złożeniu uzyskanych podczas skanowania obrazów dwuwymiarowych (2D) poprzecznych przekrojów badanych obiektów tzw. tomogramów. Zastosowanie micro-CT do obrazowania owadów stało się bardziej powszechne dopiero na początku XXI wieku. Technika ta umożliwia przeprowadzenie badań przyżyciowo, bądź materiałów przechowywanych w kolekcjach. Bezinwazyjne skanowanie organizmów pozwala na uniknięcie deformacji i uszkodzeń wynikających z zastosowania metod preparacji, stąd micro-CT jest techniką badawczą umożliwiającą obserwację naturalnych korelacji pomiędzy poszczególnymi narządami ciała owada. Modele uzyskane w wyniku skanowania mogą posłużyć do badań morfologicznych, anatomicznych, fizjologicznych, a także przeprowadzenia symulacji komputerowych różnych procesów zachodzących w obrębie ciała, np. przepływu płynów ustrojowych, funkcjonowania mięśni, czy też mechaniki ruchu. Cyfrowe kopie zeskanowanych owadów zobrazowanych w skali mikro doskonale nadają się do wykorzystania w wirtualnym systemie sieci informacyjnej. Mogą być przechowywane, udostępniane, powielane, czy też wykorzystywane do analiz, a także tworzenia wydruków 3D. Atrakcyjność uzyskiwanych wyników (przestrzenne modele i animacje cyfrowe) powoduje wzrost zainteresowania nimi w procesie edukacji, promowaniu nauki, prowadzeniu działalności popularnonaukowej, a także w kulturze i sztuce. Zastosowanie technik rentgenograficznych do digitalizacji materiałów znajdujących się w kolekcjach entomologicznych umożliwia zabezpieczenie dla wiedzy szerokiego spektrum informacji o okazach w razie ich zniszczenia lub uszkodzenia w przypadku wystąpienia zdarzeń losowych lub klęsk żywiołowych, a także zagrożeń związanych z działaniami wojennymi.