چگونه انبرک‌های نوری پیشرفته دستکاری سلول را متحول کرده‌اند
تاریخ انتشار: ۲۵ مهر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۲۰۸۳۸۲
انبرک نوری (OT)، که به‌عنوان تله‌های نوری نیز شناخته می‌شوند، پرتو‌های لیزری بسیار متمرکزی هستند که میتوانند برای به دام انداختن و دستکاری اشیا میکروسکوپی با نیروی غیرتماسی استفاده شوند.
به گزارش گروه دانشگاه خبرزگایر دانشجو، انبرک نوری (OT)، که به‌عنوان تله‌های نوری نیز شناخته می‌شوند، پرتو‌های لیزری بسیار متمرکزی هستند که میتوانند برای به دام انداختن و دستکاری اشیا میکروسکوپی با نیروی غیرتماسی استفاده شوند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
یک بررسی جدید منتشر شده در The European Physical Journal Plus آخرین دستاورد‌های انبرک نوری در دهه‌های اخیر را نشان می‌دهد. این بررسی توسط محققان کالج علوم و مهندسی اطلاعات، دانشگاه نورث ایسترن، انجام شده است.
هو از محققان این پروژه می‌گوید: «سلول واحد اساسی زندگی انسان است. اگر ما بتوانیم جهش، تکثیر و نکروز سلول‌ها را درک کنیم، بیماری‌های داخل بدن انسان در سطح سلول کشف و درمان می‌شوند. بنابراین، انبرک‌های نوری را می‌توان به عنوان ابزاری در نظر گرفت که برای محدود کردن این مولکول‌ها استفاده می‌شود تا اندازه‌گیری زیستی دقیق‌تر بتواند تغییرات یک سلول، از جمله پروتئین، میتوکندری و DNA را ثبت کند.»
نویسندگان با توضیح تاریخچه OTها که به کار‌های جیمز کلرک ماکسول برمی‌گردد و این واقعیت که نور می‌تواند دارای تکانه باشد، مقاله خود را شروع می‌کنند. بنابراین، تکانه نور می‌تواند یک اثر مکانیکی در ماده ایجاد کند. این مفهوم بعد‌ها به این ایده تبدیل شد که ذرات کوچک میتوانند توسط دستگاه‌های نوری معلق شوند.
OTها اکنون به مرحله‌ای رسیده‌اند که می‌توان از آنها برای به دام انداختن، دسته‌بندی، انتقال و غنی‌سازی ذرات مختلف زیستی استفاده کرد. برای کار‌های پیچیده‌تر و ظریف‌تر، پرتو‌های نوری منفرد اکنون توسط دستگاه‌هایی مانند مدولاتور‌های آکوستو-اپتیک و آینه‌های ارتعاشی الکتریکی تقویت می‌شوند.
محققان اضافه می‌کنند که OTها میتوانند برای همراهی با یک میکروسکوپ جدید استفاده شوند تا ریزساختار متشکل از ذرات میکرو/نانو را آشکار کنند. این بدان معناست که OTها میتوانند به‌عنوان انگشت انسان عمل کنند که این ذرات را با ظرافت نگه می‌دارد در حالی که میکروسکوپ فرصت این را پیدا می‌کند تا آنها را کاوش کند.
این تیم مزایایی را که OTها نسبت به روش‌های مشابه ارائه می‌دهند، مانند میکروسکوپ‌های نیروی اتمی (AFM)، انبرک‌های مغناطیسی (MT) و انبرک‌های صوتی (AT) تشریح کردند. این مزایا شامل ارائه قدرت نیروی ظریف‌تر و ماهیت غیر تهاجمی هستند.
این بدان معناست که دستکاری نوری و OTها به طور خاص در زمینه‌های مختلفی مانند زیست شناسی، فارماکولوژی و زمینه‌های تحقیقات بالینی کاربرد‌هایی پیدا کرده‌اند.
هو در پایان گفت: «با توجه به کاربرد‌های بالقوه دنیای واقعی OT هنوز راه زیادی در پیش است. به‌عنوان مثال، مشکل قرار گرفتن در معرض تابش سلول‌ها یا پروتئین‌ها باید بهبود یابد. علاوه بر این، دستیابی به پایداری الگو‌های نوری در برابر ذرات در مقیاس زیر میکرون همچنان دشوار است، که نیازمند تنظیم نوری پیچیده است. اگرچه این موضوع می‌تواند منجر به سردرگمی و حتی گاهی اوقات ناامیدی شود. دستاورد‌های جذاب به ما انگیزه می‌دهند تا پیشرفت این فناوری را تسهیل کنیم.»
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: مهندسی اطلاعات غنی سازی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۲۰۸۳۸۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
دیدن و بوییدن غذا ممکن است به راه جدیدی برای درمان دیابت تبدیل شود
آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که وقتی گرسنه هستید و غذا می‌بینید یا بوی غذا را حس می‌کنید چه اتفاقی در بدن شما می‌افتد؟ گروهی از محققان در موسسه تحقیقات متابولیسم ماکس پلانک متوجه شده‌اند که بدن ما در عرض چند دقیقه چگونه به این موضوع واکنش نشان می‌دهد. این یافته‌ها ممکن است راه را برای درمان دیابت نوع ۲ نیز هموار کند.
به گزارش ایسنا، هنگامی که حواس ما غذا را تشخیص می‌دهد، بدن ما با تولید بزاق و اسید گوارشی برای دریافت غذا آماده می‌شود. ما از مطالعات قبلی می‌دانستیم که کبد نیز جزو ارگان‌هایی است برای دریافت غذا آماده می‌شود.
سینیکا هنشکه(Sinika Henschke)، نویسنده اول این مطالعه، توضیح می‌دهد که اکنون ما نگاهی دقیق‌تر به میتوکندری‌های سلول‌های کبدی انداخته‌ایم، زیرا آنها اندامک‌های سلولی ضروری برای متابولیسم و تولید انرژی هستند و متوجه شدیم که این سازگاری با چه سرعتی شگفت‌آور انجام می‌شود.
به نقل از اس‌اف، محققان با آزمایش روی موش‌ها نشان دادند که تنها دیدن و بوییدن غذا برای تحریک پاسخ در کبد کافی است. به طور خاص، حس کردن غذا بر میتوکندری در سلول‌های کبد تأثیر می‌گذارد.
طی فرآیندی موسوم به فسفوریلاسیون یک گروه فسفات به پروتئین اضافه می‌شود که یک مکانیسم تنظیمی مهم در بدن است. این کار یک مسیر سیگنال‌دهی جدید را نشان می‌دهد که حساسیت به انسولین را در بدن تنظیم می‌کند.
تأثیر روی کبد توسط گروهی از سلول‌های عصبی به نام نورون‌های POMC انجام می‌شود که تنها با دیدن و بوی غذا در عرض چند ثانیه فعال می‌شوند. سپس به کبد سیگنال داده می‌شود تا برای ورود مواد مغذی به سمت خود آماده شود. تحقیقات این تیم همچنین نشان می‌دهد که فعال شدن نورون‌های POMC به تنهایی برای سازگاری میتوکندری، حتی بدون غذا کافی است.
مطالعه ما نشان می‌دهد که درک حسی غذا، فرآیندهای انطباقی در میتوکندری و حساسیت به انسولین چقدر با هم مرتبط هستند. ینس برونینگ(Jens Brüning)، رئیس این مطالعه و مدیر موسسه تحقیقات متابولیسم ماکس پلانک، می‌گوید: درک این مکانیسم‌ها نیز مهم است زیرا حساسیت به انسولین در دیابت نوع ۲ مختل می‌شود.
نظر یک متخصص تغذیهجالب است که ببینیم این یافته‌ها چگونه به انسان‌ها تعمیم داده می‌شوند و تأثیراتی که میتوانند بر درمان دیابت نوع ۲ داشته باشد چیست. ما به خوبی می‌دانیم که فرآیند هضم قبل از خوردن لقمه اول غذا شروع می‌شود.
وقتی به غذا نگاه می‌کنید یا بوی آن را حس می‌کنید، بدن شما شروع به آماده شدن می‌کند. در سطح فیزیکی، وقتی غذا را در تخیل خود می‌بینید، بو می‌کنید یا حتی می‌چشید، شروع به ترشح بزاق می‌کنید. این بسیار مهم است زیرا باعث می‌شود هر چیزی که در طول وعده غذایی اتفاق می‌افتد بسیار آسان‌تر شود.
مطالعات قبلی نشان داده است که کبد نیز خود را آماده می‌کند و اکنون ممکن است ببینیم که این مکانیسم می‌تواند به عنوان یک هدف پزشکی، مورد استفاده قرار گیرد.
این یافته‌ها در مجله Science منتشر شده است.
کانال عصر ایران در تلگرام
هفت مصدوم و کشته بر اثر برخورد سواری تارا و پراید در بویین میاندشت