ثبت فیلم زنده و رنگی از حرکت سلول‌ها در بدن موجود زنده

ثبت فیلم زنده و رنگی از حرکت سلول‌ها در بدن موجود زنده

دانش > پزشکی – همشهری آنلاین:
محققان برای اولین‌بار موفق به ثبت تصاویر ویدیویی سه‌بعدی با وضوح تصویری بالا از حرکت سلول‌ها درون یک ارگانیزم زده شدند.

براساس گزارش ساینس الرت، در این ویدیو كه در زمان حقیقی ثبت شده‌است، حركت یك سلول سیستم ایمنی به گوش داخلی یك زبرا فیش دیده می‌شود.

لكه‌های آبی درون تصویر ذرات دكستران هستند، پلی‌ساكارید قندی كه در بسیاری از مواد یافت می‌شود،‌از داروی قلب گرفته تا جرم دندان. علاوه براینكه تصاویر ثبت شده به خودی خود خیره كننده‌ هستند، ابزاری كه از آن برای ثبت تصاویر استفاده شده نیز نسخه‌ای كاملا جدید از تكنیك ریزنگاری به شمار می‌رود.

صدها سال است كه انسان سلول‌ها را در زیر میكروسكوپ تماشا كرده‌است،‌اما زمانی كه تلاش می‌كند تصویر متحرك آنها را ثبت كند،‌تصاویری كدر و ناواضح به جا می‌ماند. شفاف‌ترین تصاویر همواره از گروهی از سلول‌های تثبیت شده در میان دو لایه شیشه‌ای بوده‌است.

اكنون فیزیكدانان موسسه پزشكی هاوارد هاگز در تلاش برای مشاهده سلول‌ها در وضعیت كاملا طبیعی و بومی‌ تكنیكی جدید را ابداع كرده‌اند. این دانشمندان با تركیب تكنیك‌های ریزنگاری، اپتیك تطبیقی و ریزنگاری صفحه نور مشبك موفق به مشاهده سلول‌ها در وضعیت طبیعی‌شان شدند.

اپتیك تطبیقی فناوری است كه اخترشناسان از آن برای دیدن اجرام كیهانی دورافتاده از میان اتمسفر مواج زمین استفاده می‌كنند. استفاده از این فناوری برای دیدن ارگانیزم‌های زنده به معنی تاباندن نور درخشان لیزر روی سوژه مورد نظر است، به این شكل می‌توان از این فناوری برای محاسبه میزان نور تحریف شده در حین عبور از بافت و اطراف سلول استفاده كرد.

محققان سپس این نورهای تحریف شده را با نورهای متقابلی خنثی كردند تا دید بیشتری روی منطقه هدف خود به دست آورند. این تكنیك شباهت زیادی به تكنیك به كار گرفته شده در هدفون‌های ضد نویز دارد. نتیجه تصویری كاملا شفاف از یك سلول در محیط طبیعی‌اش بود.

در تكنیك دوم، ریزنگاری صفحه نوری مشبك، محققان توانستند این تصاویر شفاف را در زمان حقیقی و به صورت زنده ثبت كنند. این تكنیك شامل حركت سریع و مداوم یك صفحه مشبك از نور است كه تصویری دو بعدی ایجاد می‌كند و در نهایت می‌توان از آن برای ایجاد تصاویر متحرك سه‌بعدی استفاده كرد.

نتیجه استفاده از این تكنیك همانی بود كه دانشمندان سال‌ها در انتظار آن بودند، تصاویری شفاف، واضح و رنگارنگ از سلول ها در حین فعالیت در زیر میكروسكوپ. در تصاویر ثبت شده حتی می‌توان ساختارهای درون سلول را نیز مشاهده كرد،‌مشابه آنچه در این تصویر از چشم زبرا فیش دیده می‌شود:

یا در این تصویر می‌توان زائده‌های چسبناك یك سلول سرطانی را مشاهده كرد كه تلاش دارد جایی خود را به دیواره یك رگ متصل كند:

این كشف می‌تواند به انجام كشف‌ها و دستاورد‌های علمی منجر شود كه شاید امروز تصور آنها نیز غیرممكن باشد. با این‌همه تكنیك ابداعی جدید درحال حاضر كمی گران قیمت بوده و استفاده از آن به دلیل ابعاد بزرگی كه دارد دشوار است. محققان اكنون درحال كار روی نسخه‌ای كم‌هزینه‌تر و كوچكتر از این میكروسكوپ هستند و نقشه‌های آن را به صورت رایگان منتشر ساخته‌اند تا دیگر لابراتوارها بتوانند نمونه‌های ویژه خود را بسازند.