یکشنبه 15 مهر 1403 - 12:43
تغییر تنظیمات سلولها با کمک میکرورباتها
ایسنا/رباتهای جدیدی که در مقیاس میکرو ساخته شدهاند، فرصتهای جدیدی را برای تصویربرداری از سلولها و تنظیم کردن آنها ارائه میکنند.
دانشمندان گروهی از میکرورباتهای لیزری ساختهاند که میتوانند یکی از کوچکترین واحدهای زندگی یعنی سلول را مدیریت کنند.
به نقل از ادونسد ساینس نیوز، میکرورباتها میتوانند سلولهایی را که اندازه آنها بین ۳۰ تا ۴۰ میکرومتر است، بگیرند، حرکت دهند و بچرخانند. دقتی که این میکرورباتها برای تصویربرداری از سلولها و تنظیم تعاملات بین آنها ارائه میکنند، توانایی دانشمندان را برای پاسخ دادن به پرسشهای اساسی افزایش میدهد.
«لوراند کلمن»(Lóránd Kelemen) بیوفیزیکدان «موسسه بیوفیزیک سگد»(Szeged Institute of Biophysics) در مجارستان، با همکاران خود در مجارستان و اسلواکی برای ایجاد طیف گستردهای از میکرورباتها همکاری کرده است که در ترکیب با انبرکهای نوری کار میکنند. این روش چندین دهه قدمت دارد و دانشمندان از آن برای به دام انداختن اجسام میکروسکوپی در پرتوهای متمرکز لیزر استفاده میکنند.
کلمن گفت: اگر جسم کوچکی در کانون پرتو قرار بگیرد، آن را میشکند و جهت آن را تغییر میدهد. با توجه به فیزیک نور، تغییر جهت به معنای تغییر در تکانه نور است اما تغییر تکانه به این معناست که نیروی واردشده به پرتو باعث این تغییر شده است. از آنجا که این جسم کوچک به شکست پرتو منجر شده است، میتوان گفت که جسم کوچک به پرتو نیرو وارد میکند.
برای هر عمل، یک واکنش برابر وجود دارد. این بدان معناست که پرتو نور، نیرویی را به جسم کوچک وارد میکند و آن را در جای خود نگه میدارد.
استفاده از انبرکهای نوری به تنهایی برای مطالعه سلولها کافی نیست زیرا به دام انداختن خود سلول در پرتو، آن را گرم میکند و به برخی از سیستمهای سلولی آسیب میرساند. پایداری و نیروی ایجادشده توسط انبرک به دلیل اندازه و شکل سلول و آبی که در آن معلق شده ضعیف است.
دانشمندان در گذشته برای برطرف کردن این مشکل، ریزدانهها یا ساختارهای کوچکی را به سلولها متصل میکردند اما آنها به سلول آسیب میرسانند و پس از اضافه شدن، قابل حذف نیستند. کلمن توضیح داد: این کار شبیه به استفاده کردن از نوار چسب برای سوار کردن یک توپ پنبهای روی یک کاردک است. میتوانید کاردک را بگیرید تا توپ را بدون فشار دادن به اطراف حرکت دهید اما وقتی میخواهید آن را بردارید، توپ پاره میشود.
این اتصالات اغلب به تغییراتی در محیط سلول، مانند تغییر دادن «پیاچ»(pH) یا افزودن سایر مواد شیمیایی برای تکمیل پیوند نیاز دارند. میکرورباتهای جدید توسعهیافته در این پژوهش، از این امر جلوگیری میکنند و به اندازه کافی کوچک و انعطافپذیر هستند تا در حالی که خودشان با انبرکهای نوری برداشته میشوند، بتوانند سلولها را به آرامی بگیرند.
برای ساختن میکرورباتها به مجموعه دیگری از لیزر نیاز بود. فرآیندی به نام «پلیمریزاسیون دو فوتونی»، از نور برای پلیمریزه کردن یک پلیمر فقط در جایی استفاده میکند که نور با مواد تماس داشته باشد.
کلمن گفت: ما نور را تا کسری از میکرومتر متمرکز میکنیم و پلیمر فقط در آن نقطه کوچک سفت میشود. این کار به ما امکان داد تا رباتها را دقیقا در اندازه نانومتر بسازیم.
چالش کار این بود که رباتها باید به اندازه کافی نازک و منعطف ساخته شوند تا در حال گرفته شدن توسط پرتو، سلولها را بگیرند. کلمن ادامه داد: ما باید بسیار دقیق عمل میکردیم زیرا اگر یک عنصر الاستیک در ریزساختار ما ۴۰۰ نانومتر ضخامت داشته باشد، میتوان آن را توسط انبرک نوری خم کرد اما اگر ضخامت آن ۶۰۰ نانومتر باشد، نمیتوان این کار را انجام داد.
پژوهشگران در آزمایشها نشان دادند که میتوانند از انبرک نوری برای تغییر شکل بخشی از میکرورباتها استفاده کنند تا آنها برای گرفتن سلول آماده شوند. ویژگی ارتجاعی میکروربات، سلول را در جای خود نگه میدارد و پرتو را آزاد میکند تا قسمت سفتتری از ربات را به دام بیاندازد و آن را تنظیم کند.
این گروه پژوهشی، سه میکروربات طراحی کردند که به آنها امکان میدادند تا سلولها را از یک مکان به مکان دیگر منتقل کنند، آنها را برای تصویربرداری میکروسکوپی بچرخانند یا دو سلول را بگیرند و آنها را به هم فشار دهند تا واکنشهایشان را مطالعه کنند.
کلمن گفت: این یک روند توسعه طولانی بود و شگفتیهای بسیاری را به همراه داشت. رباتها همان طور که در نظر گرفته شده است، کار میکنند و یک روش غیر مخرب را برای تنظیم کردن سلولها و تصویربرداری از آنها در یک محیط طبیعی ارائه میدهند.
از آنجا که انبرکهای نوری هنوز تخصصی هستند، کلمن انتظار ندارد که هر آزمایشگاهی ظرفیت استفاده از آنها را داشته باشد اما آزمایشگاههایی که این تجهیزات را دارند، میتوانند آنها را برای کارهای جدید اصلاح و بهینهسازی کنند.
این پژوهش در مجله «Advanced Science» به چاپ رسید.
پربیننده ترین
-
عکس مسی درآمد؛ آخرین توپ طلا با آرایشگر ویژه!
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
10 جایزه 5 میلیون تومانی برای کاربران آخرین خبر (مهلت شرکت در مسابقه تا 9 آذر تمدید شد.)
-
آخرین وضعیت راهها در چهارمین روز از سال جدید؛ محور چالوس از شنبه دوباره بسته میشود
-
زنده؛ بیرانوند در یک قدمی استقلال
-
"دنا پلاس اتومات" بخریم یا "تارا اتومات؟"/ مقایسه اختصاصی "آخرینخودرو" از دو خودروی پرطرفدار
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (16)
-
5 نشانه ضعیف شدن ریه ها و بهترین روش تقویت آن چیست؟
-
لندکروزر یا ۲۰۶؟ / مقایسه جالب "آخرینخودرو" به بهانه سخنان جنجالی میرسلیم
-
سپ، برترین شرکت در خاورمیانه شد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (28)
-
ویدیو تست و بررسی فیدلیتی پرایم جدید در آخرین خودرو
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (14)
-
لحظه به لحظه با جدال پرسپولیس مقابل النصر
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (22)
-
یحیی مچ ساپینتو را خواباند / برد ارزشمند پرسپولیس در صدمین شهرآورد
-
چالش/ بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (19)
-
چالش/بازیکن داخل تصویر رو حدس بزن (11)
آخرین اخبار
-
عکس/ تنها چیزهایی که از یک خبرنگار باقی ماند!
-
چگونه تشخیص دهیم دچار پوسیدگی دندان شده ایم؟
-
رکوردشکنی قیمتها در بازار طلا؛ سکه به کانال 49 میلیون تومان رسید
-
پوستر کنایهآمیز تراکتور با تصویر بیرانوند
-
باغدار تویسرکانی بر اثر سقوط از درخت گردو جان باخت
-
بدنۀ خودروی ایرانی غیراستاندارد است؟ ۱۴ سؤال چالشی از ۴ مرجع اصلی
-
آخرین شرایط مصدومان آتشسوزی شهرک صنعتی کرمان
-
نشتیابی ۵۹ درصد از خطوط گازی خراسان شمالی
-
بانیایا فاتح گرندپری ژاپن شد
-
اعتراض تند سیدحسین به مهدوی با زبان اشاره
-
سخنگوی هیئت رئیسه مجلس: لوایح پالرمو و CFT باید به مجلس بازگردد
-
دوری یک ماهه کنعانیزادگان از میادین
-
واکنش جالب ستاره لهستان به باخت برابر یاران عبادیپور
-
آهنگ بی کلامِ دلنشین از “کنی جی” با ساز ساکسیفون
-
لیگ قهرمانان زنان؛ دختران ایران وارد میشوند
سایر اخبار مرتبط
نظرات
ثبت نظر
مهمترین اخبار
رکوردشکنی قیمتها در بازار طلا؛ سکه به کانال 49 میلیون تومان رسید
یکشنبه 15 مهر 1403 - 12:39:05
وزیر نفت وارد جزیره خارک شد
یکشنبه 15 مهر 1403 - 12:27:14
فرصت یک هفتهای دادستانی برای ترخیص خودروی وارداتی
یکشنبه 15 مهر 1403 - 11:49:27
آخرین وضعیت همسانسازی حقوق بازنشستگان؛ دولت لایحه را پس گرفت
یکشنبه 15 مهر 1403 - 11:40:00
گزارش جدید دیوان محاسبات از عملکرد مالی ۶ ماهه دولت
یکشنبه 15 مهر 1403 - 11:04:02