انتشار این مقاله


استفاده از MRI در مقیاس اتمی برای کشف داروها

محققان با استفاده از تکنولوژی رایانه‌های کوانتومی توانستند اسکنر تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) را در ابعادی مینیاتوری و کوچک بسازند. با این تکنولوژی می‌توان از ساختارهای بیومولکولی کوچک بدون آسیب رساندن به آن‌ها و یا از دست رفتن اطلاعات در حین انجام فرآیند، تصویر تهیه کرد. این کار می‌تواند ابزاری کلیدی برای کشف داروها و دیگر تحقیقات […]

محققان با استفاده از تکنولوژی رایانه‌های کوانتومی توانستند اسکنر تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) را در ابعادی مینیاتوری و کوچک بسازند. با این تکنولوژی می‌توان از ساختارهای بیومولکولی کوچک بدون آسیب رساندن به آن‌ها و یا از دست رفتن اطلاعات در حین انجام فرآیند، تصویر تهیه کرد. این کار می‌تواند ابزاری کلیدی برای کشف داروها و دیگر تحقیقات بیوتکنولوژیکی فراهم آورد.

رایانه‌ی کوانتومی ماشینی است که از پدیده‌ها و قوانین مکانیک کوانتوم برای انجام محاسباتش استفاده می‌کند. کامپیوترهای کوانتومی با کامپیوترهای فعلی که با ترانزیستورها کار می‌کنند تفاوت اساسی دارند. ایده‌ی اصلی که در پس کامپیوترهای کوانتومی نهفته است این است که می‌توان از خواص و قوانین فیزیک کوانتوم برای ذخیره‌سازی و انجام عملیات روی داده‌ها استفاده کرد.

دانشمندان در دانشگاه ملبورن از بیت‌هایی کوانتومی به اندازه‌ی اتم استفاده کرده‌اند (از این بیت‌ها معمولاً در کامپیوترهای کوانتومی استفاده می‌شود) تا واکنش تک‌تک اتم‌ها را که مولکول‌های پیچیده‌تری می‌سازند، مورد بررسی قرار دهند. آن‌ها امیدوارند بتوانند از پس چالش‌های این کار برآیند.

تکنولوژی‌های حال حاضر از کریستال مولکول برای تصویربرداری استفاده می‌کنند تا با پراکنش اشعه‌ی X ساختار میانگین مولکول را بدست آورند. همانند اولین تصاویر بدست آمده از ساختار DNA.

تصویری از DNA با پراکنش پرتو X که به کشف ساختار آن کمک زیادی کرد. اگر این تکنولوژی قدیمی تا این حد مفید بوده، تکنولوژی‌های جدید چه کار خواهند کرد؟!
تصویری از DNA با پراکنش پرتو X که به کشف ساختار آن کمک زیادی کرد. اگر این تکنولوژی قدیمی تا این حد مفید بوده، تکنولوژی‌های جدید چه کار خواهند کرد؟!

هر دو بخش این کار باعث می‌شود قسمت‌هایی از ساختار مورد نظر درست حاصل نشوند؛ علاوه بر این برخی بیومولکول‌ها را نمی‌توان کریستالیزه کرد.

در دستگاه‌های MRI کنونی از آهنرباهای بزرگ برای ایجاد گرادیان میدانی در هر سه جهت به منظور ثبت تصاویر سه بعدی استفاده می‌کنند. در سیستم جدید از میدان مغناطیسی بیت‌های کوانتومی اتم‌های منفرد استفاده خواهد شد. اگر بخواهیم خلاصه کنیم، بیت‌های کوانتومی اتمی نانوسنسورهای بسیار خوبی می‌سازند. ساختن چنین ماشین MRIای برای میکروسکوپیِ مولکول‌های واحد می‌تواند تحولی بزرگ در چگونگی مشاهده‌ی فرآیندهای زیستی در سطح مولکولی به وجود بیاورد. شاید جنبه‌های بیشتری از بیوتکنولوژی و استفاده‌های کلینیکی از این سیستم در آینده‌ای نزدیک برای دانشمندان حاصل گردد.

عرفان گلشن


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

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