نانوفیبرنوری برای آزمایش های سلولی

نانوفیبرنوری برای آزمایش های سلولی

 اکنون دانشمندان این توانایی را پیدا کرده‌اند،‎ ‎که در تراز تک اتمها به بهره گیری از نانوفیبرنوری بپردازند.

 نانوفیبرنوری بالقوه می‌تواند‎ ‎زمینه ساز بسیاری از تحولات بعدی شود.

 محققان در حوزه‎ ‎نانوتکنولوژی معتقدند، بدون آسیب رساندن به سلولهای حیاتی، می توان در‎ ‎درون آنها به کاوش پرداخت.

شیوه‌های کنونی برای بررسی سلولها بسیار خام و‎ ‎ابتدایی است.

دانشمندان برای شناخت ناگزیرند‎ ‎سلولها را از هم بشکافند.

در این حال بسیاری از اطلاعات مهم مربوط به سیالهای درون‏‎ ‎سلول یا ارگانلهای موجود در آن از بین می‌رود.‏

‏مثال: گروهی دستگاهی را ساختند،که با استفاده از ذرات طلا می‌تواند پروتئین‌های معینی را فعال یا از کار بیندازد.

سلولها در فعالیت طبیعی خود امور مختلفی را به انجام می‌رسانند از جمله :

•   ‎انتقال اطلاعات و علائم و داده‌ها میان خود،
• ردوبدل کردن مواد غذایی،
•  سوخت‏‎ ‎و ساز و اعمال حیاتی.

گروهی از محققان از الگوی انتقال ابر – شبکه‏‎ ‎استفاده کرده‌اند، که ساخت نیمه‌هادی‌های نانومتری به قطر 8 نانومتر را امکان‏‎ ‎پذیر می‌سازد.

هریک از این لوله‌های بسیار ریز بالقوه می‌توانند یک پادتن خاص یا یک‎ ‎اولیگو نوکلئو اسید و یا یک بخش کوچک از رشته دی ان ای بر روی خود جای دهند. ‏

با کمک هر تراشه می‌توان 1000 آزمایش متفاوت بر روی یک سلول انجام داد.

برای دستیابی به موفقیت کامل باید بر برخی از محدودیت‌ها غلبه شود، ازجمله:

• آنکه‎ ‎درحال حاضر برای بررسی سلولها باید،
• آنها را در درون مایعی قرار داد، که به طورمصنوعی محیط‎ ‎زیست طبیعی سلولها را بازسازی می‌کند،

اما یون موجود در این مایع می‌تواند سنجنده‌های موئینه را از کار بیندازد.

برای رفع مشکل، محققان سلولها را درون مایعی جای می‌دهند، که چگالی یون آن کمتر است.

گروههای دیگری از محققان نیز در تلاشند تا ابزارهای‎ ‎مناسب در مقیاس نانو برای بررسی جهان سلولها ابداع کنند.

یکی از این ابزارها چنانکه‎ ‎اشاره شد، یک فیبر نوری است.hk

نانوفیبر نوری

ضخامت نوک آن 40 نانومتر است .

بر روی نوک نوعی پادتن‏‎ ‎جا داده شده که قادر است، خود را به مولکول مورد نظر در درون سلول متصل سازد.

این‎ ‎نانوفیبرنوری با استفاده از فیبرهای معمولی و تراش آنها ساخته شده و بر روی فیبر پوششی‎ ‎از نقره‌اندود شده تا از فرار نور جلوگیری به عمل آورد.

نحوه عمل این فیبر نوری‎ ‎درخور توجه است. ‏

از آنجاکه قطر نوک این فیبر نوری، از طول موج نوری که برای‎ ‎روشن کردن سلول مورد استفاده قرار می‌گیرد، به مراتب بزرگتر است، فوتونهای نور نمی‎ ‎توانند خود را تا انتهای فیبر برسانند، درعوض در نزدیکی نوک فیبر مجتمع می‌شوند و‎ ‎یک میدان نوری بوجود می‌آورند که تنها می‌تواند مولکولهایی را که در تماس با نوک‏‎ ‎فیبر قرار می‌گیرند، تحریک کند.

به نوک این فیبر نوری یک پادتن متصل است و محققان به‎ ‎این پادتن یک مولکول فلورسان می‌چسبانند و آنگاه نوک فیبر را به درون یک سلول فرو می‌کنند. در درون سلول، نمونه مشابه مولکول فلورسان نوک فیبر، این مولکول را کنار می‌زند و خود جای آن را می‌گیرد.

به این ترتیب نوری که از مولکول فلورسان ساطع می‌شود،‎ ‎از بین می‌رود و فضای درون سلول تنها با نوری که به وسیله میدان موجود در فیبر نوری‎ ‎به وجود می‌آید، روشن می‌شود و درنتیجه‎ ‎محققان قادر می‌شوند، یک تک مولکول را در درون‎ ‎سلول مشاهده کنند.‏

مزیت

 باعث مرگ سلول نمی شود و‏‎ ‎به دانشمندان اجازه می‌دهد، درون سلول را در هنگام فعالیت آن مشاهده کنند.

نانو‎ ‎تکنولوژی همچنین به محققان امکان می‌دهد که بتوانند رویدادهای بسیار نادر یا‎ ‎مولکولهای با چگالی بسیار کم را مشاهده کنند. ‏

گردآوری:کیوسک نانو