انتشار این مقاله


پیشتازان فضا؛ آیندۀ میکروسکوپی سلول

فیزیک‌دانان آلمانی به تازگی موفق به ابداع تکنیک جدیدی شده‌اند که امکان میکروسکوپی سلول‌های زنده را فراهم می‌کند. یکی از مشکلات همیشگی زیست‌شناسان در زمینۀ میکروسکوپی (مشاهده با میکروسکوپ) سلول‌ها، فرآیند‌های آماده‌سازی مورد نیاز [جهت قابل مشاهده شدن سلول در زیر میکروسکوپ] بود که موجب بروز تغییرات ساختاری در سلول و در نهایت مرگ آن […]

فیزیک‌دانان آلمانی به تازگی موفق به ابداع تکنیک جدیدی شده‌اند که امکان میکروسکوپی سلول‌های زنده را فراهم می‌کند.

یکی از مشکلات همیشگی زیست‌شناسان در زمینۀ میکروسکوپی (مشاهده با میکروسکوپ) سلول‌ها، فرآیند‌های آماده‌سازی مورد نیاز [جهت قابل مشاهده شدن سلول در زیر میکروسکوپ] بود که موجب بروز تغییرات ساختاری در سلول و در نهایت مرگ آن می‌شد.

تصویری از پراکندگی محتوای ژنتیکی در باکتری E. coli. صاحب اثر: دانشگاه بیلفلد (Bielefeld University)
تصویری از پراکندگی محتوای ژنتیکی در باکتری E. coli. صاحب اثر: دانشگاه بیلفلد (University of Bielefeld)

بسیاری از باکتری‌ها تمایل دارند آزادانه در محیط مایع (محلول) شناور باشند؛ گویچه‌های خون نیز چنین هستند. سلول‌های خونی همواره در جهت جریان خون حرکت می‌کنند و هیچ‌گاه متصل به سطوح باقی نمی‌مانند (مگر در شرایط بیماری)، چرا که اگر به سطح ثابتی اتصال یابند ساختمان‌شان دست‌خوش تغییراتی می‌شود که در نهایت به مرگ سلول می‌انجامد.

این روش جدید امکان مشاهدۀ این قبیل از سلول‌های بدقلق – که اتصال به سطح را نمی‌پذیرند – را از طریق انواعی از پرتوهای لیزری فراهم نموده است که تفکیک‌پذیری خارق‌العاده‌ای نیز ارائه می‌دهد. در این تکنیک منحصربه‌فرد دسته‌ای از پرتوهای نورانی موسوم به “پرتوی تراکتور” (Tractor Beam) سلول‌ها را در یک موقعیت خاص نگه می‌دارد، ایده‌ای که چندین دهه قبل در سریال تلویزیونی پیشتازان فضا (Star Trek) مطرح شده بود! البته توانایی پرتوی تراکتور صرفاً به نگه‌داشتن شیء محدود نمی‌شود بلکه قادر به چرخانیدن جسم مورد نظر (در این جا سلول) نیز می‌باشد. در حقیقت این پرتو کارکردی همانند یک دست میکروسکوپی (در این جا صفت است!) دارد که تنظیم نمودن موقعیت سلول را بسیار آسان‌تر کرده است. به دلیل کارآمد بودن، تیم تحقیقاتی فناوری فوق را برای استفاده در میکروسکوپی فراتفکیک‌پذیر فلوئورسنت (Super-Resolution Fluorescence Microscopy) توسعه داده است.

در این روش تلفیقی، سلول‌های مورد مطالعه ابتدا با استفاده از نشان‌گرهای فلوئورسنت (Fluorescent Probe) نشانه‌گذاری می‌شوند و در ادامه در معرض پرتوی لیزر قرار می‌گیرند. نشان‌گرهای اعمال شده پرتو لیزر را دریافت و پرتویی با طول موج بلندتر نشر می‌کنند؛ بنابراین با استفاده از گیرنده‌های حساس به این طول موج می‌توان تصاویر سه‌بعدی واضحی از سلول‌ها بدست آورد. این تکنیک شامل لیزر دومی هم می‌شود که وظیفه دارد سلول را زیر میکروسکوپ در موقعیت ثابت نگه داشته و در صورت لزوم جابه‌جا کند. این لیزر از جنس پرتوی فروسرخ (Infrared) می‌باشد.

تکنیک پرتوی تراکتور از آزمون‌ها سربلند بیرون آمده است چرا که دانشمدان توانسته‌اند با استفاده از همین روش تصاویر واضحی (از جهات مختلف) را از باکتری E. coli (پای ثابت مطالعات) ثبت کنند. شایان ذکر است که مطالعۀ این قبیل سلول‌های زنده پیش از این تنها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی ممکن بود.

میلاد شیرولیلو


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *