ماهيگيران ماهر مي‌دانند که آب متلاطم ماهيگيري را سخت مي‌کند، بنابراين سعي مي‌کنند تکان‌هاي شديدي به قايق ندهند. حال به لطف يک روش ميکروسکوپي جديد، محققان زيست‌شناسي سلولي نيز مي‌توانند از اين توصيه بهره‌مند شوند.
گروهي از محققان دانشگاه ايلينويز به رهبري پروفسور مين فنگ يو، استاد علوم و مهندسي مکانيک روشي به‌نام «trolling AFM» ابداع کرده‌اند که امکان مطالعه نمونه‌هاي زيستي نرم در يک مايع را با تفکيک‌پذيري و کيفيت بالا فراهم مي‌آورد.
مجيد ميناري، فارغ‌التحصيل جديد گروه يو و نويسنده اول مقاله مربوط به اين کار مي‌گويد: «ما يک روش بسيار حساس براي تصويربرداري با تفکيک‌پذيري بالا از نمونه‌هاي زيستي نرم همچون سلول‌هاي زنده در شرايط فيزيولوژيکي آنها ابداع کرده‌ايم. ما توانستيم فاکتورهاي کيفيت تصاوير حاصل از ميکروسکوپي نيروي اتمي را تا 100 برابر بهبود بخشيم». ميناري در حال حاضر استاد دانشگاه تگزاس-دالاس است. |
زماني که دانشمندان مي‌خواهند از سلول‌ها، بافت‌ها يا نمونه‌هاي زيستي ديگر تصويربرداري کنند، بايد نمونه را در يک مايع قرار دهند تا زنده بماند. اين امر مشکلاتي براي AFM ايجاد مي‌کند، زيرا پايه لرزانک ميکروسکوپ نيز بايد درون مايع فرو رود.
سلول‌ها و بافت‌هاي زيستي چنان نرم هستند که اگر روبشگر AFM روي سطح آنها کشيده شود، به‌جاي خواندن نمونه آنها را دچار آسيب کرده و يا جابه‌جا مي‌کند. بنابراين AFM بايد در حالت نوساني عمل کند. در اين حالت نوک ميکروسکوپ به نرمي روي سطح نمونه ضربه زده و مقاومت آن را مي‌سنجد. اما ايجاد نوسان در يک مايع توسط پايه AFM که در مقايسه با تفکيک‌پذيري مورد نظر بسيار بزرگ محسوب مي‌شود، موجب ايجاد امواجي در پشت سر نوسانگر شده و قضيه را پيچيده‌تر مي‌کند.
اين امواج که توسط پايه بزرگ AFM ايجاد مي‌شوند، نويزهاي بسيار قوي توليد کرده و خواندن اطلاعات حاصل از AFM را بسيار دشوار مي‌سازند. براي تقويت سيگنال واقعي، نوسانگر بايد ضربات محکم‌تري به نمونه وارد کند. در اين صورت نيز سلول دچار تغيير شکل شده و تنها عناصر ساختاري بزرگ و سفت همانند هسته در تصويربرداري ديده مي‌شوند.
گروه يو براي حل اين مشکل به پايه نوسانگر اجازه دادند که در بيرون از مايع و در هوا نوسان کند، در حالي که نمونه همچنان درون مايع قرار داشت. آنها يک نانوسوزن بسيار باريک به انتهاي روبشگر متصل کرده و نوک آن را کشيده‌تر کردند. اين نانوسوزن بسيار ريز بوده و جابه‌جايي مايع توسط آن بسيار کم و نامحسوس است. بدين ترتيب شدت نويز کاهش يافته و امکان تصويربرداري از بافت‌هاي نرم فراهم مي‌شود.
جزئيات اين کار در مجله Nanotechnology منتشر شده است. |
تصويربرداري از بافت‌هاي زنده با الهام از ماهيگيري
پاسخ با نقل قول
