جنرال لواء

تقنية النانو بالموجات فوق الصوتية لرؤية داخل الخلايا

تقنية النانو بالموجات فوق الصوتية لرؤية داخل الخلايا

يعمل العلماء في جامعة نوتنغهام على تطوير تقنية النانو الثورية بالموجات فوق الصوتية التي يمكن أن تجعل من الممكن رؤية الخلايا الفردية للمريض من أجل المساعدة في تشخيص الأمراض الخطيرة.

ستستخدم التقنية الجديدة تقنية الموجات فوق الصوتية - الأكثر استخدامًا لتصور أجسام كاملة ، كما هو الحال في الموجات فوق الصوتية للجنين - لرؤية الخلايا من الداخل. ستكون مكونات التكنولوجيا الجديدة أصغر بآلاف المرات من تلك الموجودة في الأنظمة الحالية.

ستكون هذه التقنية صغيرة بما يكفي للسماح للعلماء برؤية الخلايا الفردية داخل جسم الإنسان والتقاط صور لها ، مما يوسع فهمنا لهيكل ووظيفة الخلايا ويمكن أن يساعد في اكتشاف التشوهات لتشخيص الأمراض الخطيرة. مثل بعض أنواع السرطان.

تم اعتبار عمل مجموعة الموجات فوق الصوتية بقسم البصريات والأنظمة الكهربائية مبتكرًا للغاية لدرجة أن EPSRC (مجلس أبحاث العلوم الهندسية والفيزيائية) قد منح مؤخرًا منحة مدتها خمس سنوات و 850،000 جنيه إسترليني (حوالي 978،000 يورو).

تشير الموجات فوق الصوتية إلى موجات صوتية ذات تردد عالٍ جدًا بحيث يتعذر على الأذن البشرية اكتشافه ، وعادة ما يكون 20 كيلو هرتز وأعلى. تستخدم الموجات فوق الصوتية الطبية محولًا كهربائيًا بحجم علبة الثقاب لإنتاج موجات صوتية بترددات أعلى ، وعادة ما تكون أعلى بحوالي 100-1000 مرة لمسح الأجسام.

يعتزم باحثو نوتنغهام إنشاء نسخة مصغرة من هذه التقنية ، مع محولات طاقة صغيرة جدًا بحيث يمكن أن تتسع لـ 500 عبر عرض شعرة الإنسان ، مما ينتج موجات صوتية بترددات أعلى ألف مرة من الموجات السابقة ، أي في نطاق جيجاهرتز.

لاحظ الدكتور مات كلارك من مجموعة الموجات فوق الصوتية: "من خلال فحص الخصائص الميكانيكية للجزء الداخلي للخلية ، هناك قدر هائل من المعلومات يمكننا التعرف عليها حول هيكلها وطريقة عملها. لكنها قفزة في المجهول ، كما لم تتحقق من قبل.

"أحد أسباب ذلك هو أنه يمثل صعوبات ميكانيكية هائلة. لإنتاج الموجات فوق الصوتية النانوية ، يجب عليك إنشاء محولات طاقة نانوية ، والتي تتضمن بشكل أساسي تصغير حجم جهاز بحجم علبة الثقاب إلى المقياس النانوي. كيف نربط كبلًا بشيء صغير جدًا؟ " "استجابتنا لبعض هذه التحديات هو إنشاء جهاز يعمل بالبصريات - باستخدام نبضات من ضوء الليزر ، بدلاً من التيار الكهربائي ، لإنتاج الموجات فوق الصوتية."

يمكن أن تسمح التكنولوجيا الجديدة للعلماء برؤية أشياء أصغر حتى من المجاهر الضوئية ، وتصبح حساسة للغاية بحيث يمكن أن تسمح لهم بقياس الجزيئات الفردية.

المصدر: Science Daily


فيديو: Daniel Kraft: Medicines future? Theres an app for that (شهر اكتوبر 2020).