تصور کنید در آزمایشگاه بیولوژی تصویر سونوگرافی دستتان داده و میگویند:(( هم سلول سالم هست و هم میتوکندریاش!))
شاید تکنولوژیای که در این مقاله گزارش شده، این تصور را به واقعیت تبدیل کند!
محققان دانشگاه ناتینگهام تکنیک تصویربرداری رایجی را [تصویربرداری اولتراساند یا فراصوت] بهبود بخشیدهاند که به جای نور از صوت برای مشاهدهٔ درون سلول زنده استفاده میکند؛ و کابردی بالقوه در پیوند سلول بنیادی و تشخیص سرطان دارد.
تکنیک جدید نانواسکیل التراساند (nanoscale ultrasound)، از صوتِ کوتاهتر از امواج نوری استفاده کرده و میتواند حتی هماوردی برای تکنیک فراتفکیکپذیری نوری (optical super-resolution) باشد که در سال ۲۰۱۴ جایزهٔ نوبل شیمی را از آن خود کرده است.
این نوع جدید از تصویربرداری فوتون ساباپتیک (صوتی) اطلاعات فوقالعاده ارزشمندی دربارهٔ ساختارها، خواص مکانیکی و رفتار تکسلولهای زنده در مقیاسی فراهم میآورد که پیش از این به دست نیامده بود.
مردم اغلب با فراصوت به عنوان راهی برای مشاهدهی درون بدن [سونوگرافی] آشنا هستند؛ در کلام سادهتر «همین روش برای یک نقطه طراحی شده تا بدین طریق بتواند درون یک سلول تنها را مشاهده کرد»
در میکروسکوپهای نوری مرسوم که از نور (فوتون) استفاده میشود، اندازهی کوچکترین شیئی که قابل مشاهده است (یا تفکیکپذیری) به خاطر طول موج محدود میشود.
در نمونههای زیستی، طول موج نمیتواند کوتاهتر از نور آبی باشد؛ زیرا انرژیای که فوتونهای نور فرابنفش (و امواج کوتاهتر) منتقل میکنند بسیار بالا میباشد و میتواند پیوندهایی را که موجب پایداری مولکولهای زیستی کنار هم میشود، تخریب کرده و به سلول آسیب برساند.
تصویربرداری فراتفکیکپذیری نوری نیز در مطالعات بیولوژیکی محدودیت تمییز دارد؛ زیرا رنگهای فلورسنتی که در این تصویربرداری استفاده میشود اغلب سمی بوده و مستلزم مقدار زیادی نور و زمان برای مشاهده و بازسازی میباشد که به سلول آسیب میرساند.
برخلاف نور، صوت پیلودِ [بار مفید] انرژیِ بالایی ندارد؛ همین موضوع گروه محققین اپتیک و فوتونیک دانشگاه ناتینگهام را قادر ساخته تا از امواجی با طول موج کوتاهتر استفاده کرده و اجزای کوچکتری را مشاهده بکنند؛ و بدون اینکه آسیبی به بیولوژی سلول وارد شود، به تفکیکپذیری بالایی برسند.
مسئلهٔ مهم و عالی این است که همانند فراصوتی که برای مشاهدهی بدن به کار میرود، فراصوت در سلولها نیز عامل آسیبزا نبوده و برای کارکرد نیازی به مواد شیمیایی سمی ندارد.