امواج صوتی به کمک مشاهده سلول های زنده آمدند - وبلاگ کاتالوگ و بروشور

به گزارش وبلاگ کاتالوگ و بروشور، تا به حال درباره امواج صوتی و قدرتی که در اختیار دارند، چقدر فکر نموده اید.

آیا می دانید این امواج از چه ویژگی ها و قابلیت هایی برخوردارند و می توان از آن ها در بسیاری از علوم استفاده کرد. امواج صوتی در محتویات یک بمب می تواند دخیل باشد تا جراحی های مختلف مانند مغز.

حال به تازگی روشی نو ارائه شده است که در آن از امواج صوتی برای مشاهده درون سلول های زنده بدون آسیب به آن ها، به کار برده می گردد. در ادامه با وبلاگ کاتالوگ و بروشور همراه باشید.

محققان دانشگاه ناتینگهام به تازگی توانسته اند به تکنیک نوی برای عکس برداری از سلول های زنده دست پیدا نمایند. در این تکنیک به جای استفاده از نور، از امواج صوتی برای مشاهده ساختار و رفتار سلول ها استفاده می گردد. این روش می تواند رقیب تکنیک عکس برداری نوری با رزولوشن (وضوح) بالا باشد؛ روش عکس برداری نوری با رزولوشن بالا این قابلیت را داشته که جایزه نوبل شیمی سال 2014 را از آن خود کند.

در این تکنیک، تیم تحقیقاتی بریتانیایی، فونون ها (کوانتوم های انرژی صدا) با طول موج کوتاه تر از طول موج های نوری برای عکس برداری از سلول ها به کار می برند، به این ترتیب احتمال تخریب سلول ها از طریق انرژی موجود در نور از بین خواهد رفت. این نوع نو از تصویربرداری فونونی می تواند اطلاعات مهمی از درون سلول های زنده به دست دهد. تصاویر به دست آمده از این روش دارای جزییات زیادی است؛ تا به امروز چنین مقداری از وضوح و جزئیات با استفاده از دیگر روش ها عکس برداری به دست نیامده بود. پروفسور مت کلارک، از محققان این تیم براین عقیده است:

اغلب مردم با تکنیک فراصوتی (ultrasound) به عنوان روشی برای عکس برداری از بدن آشنایی دارند. اکنون ما کاری نموده ایم که از این روش برای عکس برداری از تک تک سلول ها نیز می توان استفاده کرد. در حال حاضر ناتینگهام، تنها مرکزی در دنیا است که این توانایی را در اختیار دارد.

روش های مرسوم عکس برداری نوری که برای تماشا درون سلول ها به کار می رود، دارای محدودیت هایی هستند. به این علت که کوچک ترین ذره قابل مشاهده با بکارگیری از این تکنیک از طریق میزان طول موج نور محدود شده است.

کوتاه ترین طول موج نوری که می توان در عکس برداری از نمونه های زنده به کار برد، قسمت آبی رنگ طیف نور است؛ چون نور آبی دارای کوچک ترین طول موجی است که توانایی آسیب رساندن به سلول های زنده را ندارد. البته همین موضوع که آیا نور آبی می تواند سلول های زنده را تخریب سازد یا نه، محل بحث و مجادله بین دانشمندان است. خطر تخریب سلول های زنده از طریق نور از آنجا نشات می گیرد که نور قابلیت بالایی برای حمل انرژی، به خصوص در طول موج های کوتاه دارد.

طول موج های کوتاه تر از نور آبی در قسمت فرابنفش طیف نور واقع هستند. انرژی حمل شده از طریق فوتون های نور فرابنفش به میزان ای بالا است که می تواند مخرب پیوندهای شیمیایی بین مولکول های زنده داخل سلول ها باشد.

حتی تکنیک عکس برداری نوری با رزولوشن بالا نیز دارای محدودیت های خاصی است؛ چون فلورسنت بکار رفته در این روش اغلب سمی است و بعلاوه در این تکنیک به نور و زمان زیادی برای عکس برداری احتیاج است که خود این موضوع نیز برای سلول های زنده خطرناک به شمار می آید.

اما برخلاف نور، انرژی زیادی از طریق امواج صدا حمل نمی گردد. گفته فوق به این معنی است که محققان بریتانیایی توانسته اند از طول موج های کوتاه تری برای عکس برداری استفاده نمایند؛ بنابراین آن ها می توانند از پدیده های کوچک تر، عکس هایی با وضوح بالاتر گرفته، بدون اینکه خطری متوجه سلول های زنده گردد.

هم اکنون احتیاج شدیدی برای مطالعه اطلاعات مهم مکانیکی و ساختاری سلول های زنده هست که تا به امروز میکروسکوپ های مرسوم در برآورده کردن آن ناتوان بوده اند. بعلاوه در این روش هیچ احتیاجی به استفاده از مواد شیمیایی اضافی برای عکس برداری از ساختار سلول های زنده نیست. پروفسور کلارک می گوید:

مزیت مهم روش اخیر در این است که همچون عکس برداری فراصوتی از بدن، در عکس برداری فراصوتی از سلول ها آسیبی به سلول های زنده وارد نشده و بعلاوه به استفاده از مواد شیمیایی سمی احتیاجی نیست. به همین علت ما می توانیم از یک سلول عکس برداری نموده و برای مثال، دوباره آن را به صورت سلول بنیادی وارد بدن کنیم.