בעבר נתגלו תגליות רבות מכיוון שהגיעו לשיטות מדידה טובות ומדויקות יותר, המאפשרות להשיג נתונים מתופעות שטרם נחקרו. לדוגמה, מיקרוסקופ ברזולוציה גבוהה החל לשנות באופן דרמטי את נקודות המבט שלנו על תפקוד התא והדינמיקה. חוקרים באשכול המצוינות של ImmunoSensation2 באוניברסיטת בון, בית החולים האוניברסיטאי ומרכז המחקר קיסר פיתחו כעת שיטה המאפשרת שימוש בתמונות רב מוקדיות לשחזור תנועת תהליכים ביולוגיים מהירים בתלת ממד.
תהליכים ביולוגיים רבים מתרחשים בקנה מידה של ננו עד מילימטר ובתוך אלפיות השנייה. שיטות מבוססות כגון מיקרוסקופיה קונפוקלית מתאימות להקלטות תלת -ממדיות מדויקות אך חסרות את הרזולוציה הזמנית או המרחבית כדי לפתור תהליכי תלת -ממד מהירים ולדרוש דוגמאות מתויגות. עבור חקירות רבות בביולוגיה, רכישת תמונות בקצב מסגרות גבוה היא חיונית כדי לרשום ולהבין את העקרונות השולטים בפונקציות הסלולר או בהתנהגויות מהירות של בעלי חיים. את האתגר שעומד בפני המדענים אפשר להשוות בעקבות משחק טניס מרגש: לפעמים אי אפשר לעקוב אחר הכדור המהיר במהירות, או שהכדור לא מתגלה לפני שהוא כבר מחוץ לתחום.
בשיטות קודמות, החוקרים לא הצליחו לעקוב אחר הצילום מכיוון שהתמונה מטושטשת או שאובייקט העניין פשוט כבר לא היה בשדה הראייה לאחר צילום התמונה. שיטות הדמיה מולטיפוקאלי סטנדרטיות מאפשרות הדמיה תלת מימדית במהירות גבוהה אך מוגבלות על ידי הפשרה בין רזולוציה גבוהה לשדה ראייה גדול, ולעתים קרובות הן דורשות תוויות ניאון בהירות.
לראשונה, השיטה המתוארת בזאת מאפשרת שימוש בהדמיה מולטיפוקלית הן עם שדה ראייה גדול והן ברזולוציה מרחבית-זמנית גבוהה. במחקר זה, המדענים עוקבים אחר תנועתם של מבנים כדוריים וחוטים ללא תווית במהירות ובדייקנות.
כפי שמתואר באופן בולט מאוד במחקר, השיטה החדשה מספקת כעת תובנה חדשה לגבי הדינמיקה של מכות דגלות והקשר שלה להתנהגות השחייה של זרע. קשר זה התאפשר מכיוון שהחוקרים הצליחו לתעד במדויק את קצב הדגל של זרע שחייה חופשית בתלת-ממד לאורך תקופה ארוכה ובמקביל לעקוב אחר מסלולי זרע של זרע בודד. בנוסף, המדענים קבעו את זרימת הנוזלים התלת מימדיים סביב הזרע המכה. ממצאים כאלה לא רק פותחים את הדלת להבנת הגורמים לאי פוריות, אלא יכולים לשמש גם במה שנקרא "ביוניקה", כלומר העברת עקרונות המצויים בטבע ליישומים טכניים.
חוקרים באשכול המצוינות של ImmunoSensation2 יכולים כבר להשתמש בשיטה החדשה - ולא רק כדי להתבונן בזרע. שיטה זו יכולה לשמש גם לקביעת מפות הזרימה התלת -ממדית הנובעות מהכאת צלעות ניעות. ציליליות ניוד פועלות באופן דומה לזנב הזרע ולנוזל ההובלה. הזרימה המונעת על ידי סיליה ממלאת תפקיד חשוב בחדר המוח או בדרכי הנשימה בהן היא משמשת להובלת ריר אל מחוץ לריאות ולתוך הגרון- כך גם מועברים החיידקים החוצה ומתרחקים ממנה.
תפיסת ההדמיה הרב מוקדית המדווחת במחקר זה היא חסכונית, ניתנת ליישום בקלות ואינה מסתמכת על תיוג אובייקטים. החוקרים טוענים כי השיטה החדשה שלהם יכולה למצוא את דרכה גם לתחומים אחרים, והם רואים פוטנציאלים רבים אחרים יישומים.
