ทีมความร่วมมือจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโคโลราโดและมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ได้พัฒนากล้องจุลทรรศน์แบบไม่เชิงเส้นรูปแบบใหม่ที่เรียกว่าฮาร์โมนิกออปติคอลโทโมกราฟี (HOT) ซึ่งสามารถสร้างภาพ 3 มิติของเนื้อเยื่อชีวภาพได้ในเวลาไม่กี่นาที เทคนิคการใช้กล้องจุลทรรศน์แบบไม่เชิงเส้นมีประโยชน์หลายประการเหนือกล้องจุลทรรศน์แบบเดิม
เนื่องจากสามารถถ่ายภาพลึกลงไปในตัวอย่างได้
และสามารถเห็นภาพลักษณะทางชีววิทยาหลายอย่างโดยไม่ต้องใช้สีย้อมหรือเครื่องหมาย กล้องจุลทรรศน์แบบไม่เชิงเส้นชนิดต่างๆ – กล้องจุลทรรศน์รุ่นที่สองของฮาร์โมนิก – เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการถ่ายภาพโมเลกุลที่จัดเป็นเส้นใย เช่น คอลลาเจนหรือเส้นใยของกล้ามเนื้อ
ทีมงานซึ่งเชี่ยวชาญในการผลิตภาพโฮโลแกรมของตัวอย่างชีวภาพ ได้รวมเอาความเชี่ยวชาญนี้เข้ากับกล้องจุลทรรศน์รุ่นที่สองเพื่อผลิตกล้องจุลทรรศน์ HOTการทำกล้องจุลทรรศน์นักวิจัยเริ่มต้นด้วยการพัฒนาแบบจำลองทางทฤษฎีที่อธิบายวิธีสร้างภาพตัวอย่าง ขณะสร้างโมเดลเหล่านี้ พวกเขาพบว่าการใช้แสงเลเซอร์นอกโฟกัสจะมีความสามารถเฉพาะตัวสำหรับการสร้างภาพ 3 มิติ
จากนั้นพวกเขาจึงสร้างกล้องจุลทรรศน์ที่สามารถใช้แบบจำลองเหล่านี้เพื่อสร้างภาพตัวอย่างได้ สิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาไมโครสโคปนี้คือเลเซอร์กำลังสูงที่สร้างขึ้นเอง ซึ่งถูกรวมเข้ากับกล้องจุลทรรศน์โฮโลแกรมแบบกำหนดเอง นักวิจัยได้ใช้แสงที่ไม่โฟกัสเพื่อให้ได้สภาพแสงที่เฉพาะเจาะจงเพื่อสร้างสัญญาณการสร้างฮาร์มอนิกที่สองที่ต้องการ สิ่งนี้ยังช่วยให้สามารถส่องสว่างพื้นที่ตัวอย่างขนาดใหญ่ขึ้นได้ตลอดเวลา
ทีมวิจัยได้ทดสอบกล้องจุลทรรศน์บนเส้นใยไมโอซิน
ในตัวอย่างกล้ามเนื้อโครงร่าง กล้องจุลทรรศน์รุ่นฮาร์มอนิกที่สองแบบสนามกว้างเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอที่จะสร้างข้อมูลคุณภาพสูง เนื่องจากภาพเสียหายจากแสงที่ไม่อยู่ในโฟกัสและปรากฏภาพไม่ชัด อย่างไรก็ตาม กล้องจุลทรรศน์ HOT ใช้อัลกอริธึมการคำนวณเพื่อสร้างภาพขึ้นใหม่เพื่อขจัดแสงที่หลงทางและสร้างภาพที่ปราศจากสิ่งแปลกปลอมที่ชัดเจน การสร้างใหม่แบบ HOT เผยให้เห็นโครงสร้างเส้นใยที่โดดเด่นของไมโอซิน
ภาพที่เร็วขึ้นและดีขึ้นโดยทั่วไปแล้ว การสร้างภาพ 3 มิติประเภทนี้ต้องใช้เทคนิคการสแกนด้วยเลเซอร์ที่กวาดผ่านตัวอย่างทีละพิกเซลเพื่อสร้างภาพ 2 มิติ ภาพเหล่านี้จะถูกซ้อนกันเพื่อสร้างภาพ 3 มิติ กล้องจุลทรรศน์ HOT ยังคงเก็บภาพ 2D แต่ไม่จำกัดเฉพาะการสแกนแบบพิกเซลต่อพิกเซล ซึ่งหมายความว่า HOT เร็วกว่าวิธีการแบบเดิมมาก นอกจากจะช่วยประหยัดเวลาแล้ว ยังทำให้เทคนิคนี้ไม่เสี่ยงต่อการสั่นสะเทือนที่ไม่ต้องการและการเบี่ยงเบนของโฟกัสด้วยกล้องจุลทรรศน์โดยธรรมชาติ
กล้องจุลทรรศน์ชนิดนี้สามารถใช้เพื่อสร้างภาพลักษณะทางชีววิทยาที่หลากหลาย และมีความไวต่อการวางแนวของเส้นใยภายในตัวอย่าง ซึ่งอาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการสร้างภาพคอลลาเจนในเนื้องอก ตัวอย่างเช่น ในที่ซึ่งการวางแนวของเส้นใยสามารถบ่งชี้ถึงการพยากรณ์โรคได้ “ผู้ตรวจสอบส่วนใหญ่มองเป็น 2 มิติ ไม่ใช่ 3 มิติ” กาเบรียล โปเปสคู ผู้เขียนอาวุโส กล่าว “การใช้เทคนิคนี้ เราสามารถใช้การวางแนวของเส้นใยคอลลาเจนเป็นนักข่าวว่ามะเร็งนั้นรุนแรงแค่ไหน”
การฉายรังสีเป็นเครื่องมือในการปรับแต่งเคมี
นักวิจัยได้ผลลัพธ์จากการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของขอบเขตของเกรนในตัวอย่าง SiC ที่บริสุทธิ์ซึ่งปลูกโดยการสะสมไอเคมีโดยใช้เทคนิคกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดแบบส่องกราดล่าสุดที่UW Madisonและ ห้องปฏิบัติการแห่ง ชาติOak Ridge พวกเขากล่าวว่าปรากฏการณ์นี้มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในเซรามิกพอลิคริสตัลไลน์อื่นๆ เช่นกัน และพวกเขายังทราบด้วยว่าการแยกส่วนอาจกลายเป็นข้อได้เปรียบ โดยทำให้สามารถผลิตวัสดุเซรามิกชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติที่ดีขึ้นได้ Xing Wangผู้เขียนร่วมการศึกษาอธิบาย “การแผ่รังสีอาจถูกใช้เป็นเครื่องมือในการปรับแต่งเคมีขอบเขตของเกรน
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยซึ่งรายงานการค้นพบของพวกเขาในNature Materialsยังทราบด้วยว่าอุณหภูมิที่ต่ำกว่ามากสำหรับการเสริมคาร์บอนใน SiC ชี้ให้เห็นว่าความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการแยกตัวที่เกิดจากการแผ่รังสีในโลหะอาจไม่ถ่ายโอนไปยังเซรามิกโดยตรง
“ไม่เหมือนกับโลหะผสมของโลหะ เซรามิกมีภูมิทัศน์ด้านพลังงานที่ซับซ้อนกว่ามากสำหรับปฏิกิริยาข้อบกพร่องและ sublattices หลายชั้นซึ่งข้อบกพร่องสามารถโยกย้ายได้” พวกเขากล่าว ในการสำรวจภูมิทัศน์นี้ ทีมงานได้พัฒนา แบบจำลองทฤษฎีอัตราที่แจ้งล่วงหน้า ab initioที่ทำซ้ำและอธิบายพฤติกรรมการแยกตัวที่เกิดจากรังสีที่อุณหภูมิต่ำใน SiC การคำนวณเหล่านี้ยังชี้ให้เห็นว่าการแยกคาร์บอนใกล้กับขอบเขตของเมล็ดพืชใน SiC เกิดขึ้นเนื่องจากปัจจัยสองประการ: การกระจายตัวที่แตกต่างกันของตำแหน่งงานว่างและข้อบกพร่องคั่นระหว่างหน้า และอุปสรรคพลังงานปฏิกิริยาที่แตกต่างกันระหว่าง sublattices ของซิลิกอนและคาร์บอนในวัสดุ
ในการศึกษาในอนาคต Szlufarska และเพื่อนร่วมงานวางแผนที่จะศึกษาว่าการแยกตัวที่เกิดจากการฉายรังสีใน SiC นั้นขึ้นอยู่กับสภาวะอื่นๆ อย่างไร ตัวอย่างเช่น ปริมาณรังสีทั้งหมด พวกเขายังจะตรวจสอบขอบเขตของธัญพืชประเภทต่างๆ
นักวิจัยจากอินเดียได้พัฒนาเจลที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสำหรับการคุมกำเนิดสำหรับผู้หญิง รายงานผลการวิจัยในMaterials Science & Engineering Cพบว่าสารออกฤทธิ์ styrene maleic anhydride (SMA) ที่ฝังอยู่ในไฮโดรเจลที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจะฆ่าสเปิร์มและป้องกันการสร้างเซลล์ไข่ การฝังเจลในหนูเพศเมียแสดงให้เห็นถึงความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยม เป็นการปูทางสำหรับการสร้างอุปกรณ์คุมกำเนิดแบบไม่ใช้ฮอร์โมน เจลดังกล่าวจะขยายตัวเลือกการคุมกำเนิดแบบฮอร์โมนและไม่ใช่ฮอร์โมนที่มีอยู่สำหรับผู้หญิงซึ่งส่วนใหญ่ทำให้เกิดผลข้างเคียง
ศักยภาพในการคุมกำเนิดสตรีที่ไม่ใช่ฮอร์โมน
SMA อยู่ในการทดลองทางคลินิกระยะที่ 3 แล้วในฐานะยาคุมกำเนิดสำหรับเพศชายในท่อนำไข่ vas deferens ซึ่งเป็นหลอดเลือดที่ขนส่งอสุจิในผู้ชาย แต่นอกเหนือจากการฆ่าสเปิร์มแล้ว SMA ยังขัดขวางการพัฒนาเซลล์ไข่ของเพศหญิงอีกด้วย การผสมผสานที่น่าอัศจรรย์ของทั้งสองเอฟเฟกต์นี้ทำให้ทีมวิจัยนำโดยPiyali BasakและSujoy Guhaในการออกแบบเจลเวอร์ชั่นผู้หญิง
เพื่อให้ได้ปริมาณยาในระยะยาว ทีมของพวกเขาต้องการรวม SMA ไว้ในเจลที่จะสอดเข้าไปในมดลูก ซึ่งเป็นอวัยวะสืบพันธุ์เพศหญิงที่หล่อเลี้ยงทารกในครรภ์ที่กำลังพัฒนาจนคลอด เจลที่เหมาะสมจะต้องปลอดภัยต่อร่างกาย ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และยอมให้มีการรวมตัวของ SMA โดยไม่ทำให้ยาหมดฤทธิ์
Credit : csopartnersforchange.org developerhc.com drugfreeasperger.com edgenericviagra.com embracingeveryday.net
