เครื่องมือสร้างภาพใหม่ช่วยให้นักวิจัยได้ภาพสามมิติของเซลล์ที่มีชีวิตเดียวโดยไม่ต้องอาศัยขั้นตอนอันเก่าแก่ในการย้อมสีโครงสร้างภายในด้วยสารเคมีมุมมองที่ใกล้ชิด นิวคลีโอลีในเซลล์มะเร็งปากมดลูกจะปรากฏเป็นสีเขียว ซึ่งบ่งชี้การแพร่กระจายของแสงที่ช้ากว่าในไซโตพลาสซึมซึ่งจะปรากฏเป็นสีแดง
ชอยWonshik Choi จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) กล่าวว่า “เราสามารถถ่ายภาพเซลล์ได้อย่างที่เป็นอยู่” อุปกรณ์ใหม่นี้สามารถติดตั้งเพิ่มเติมกับกล้องจุลทรรศน์ที่มีอยู่และสามารถติดตามกระบวนการไดนามิก เช่น การสืบพันธุ์ของเซลล์หรือการบุกรุกของจุลินทรีย์ Choi กล่าวเสริม
เซลล์ส่วนใหญ่ไม่มีสี โปร่งแสง
และแทบมองไม่เห็นแม้ส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์ เป็นเวลากว่าศตวรรษที่นักวิจัยได้ย้อมเซลล์ที่มีชีวิตด้วยสีย้อมเพื่อเพิ่มความแตกต่างระหว่างส่วนต่างๆ เช่น นิวเคลียสและไซโตพลาสซึม
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้เรียนรู้การถ่ายภาพเซลล์ที่มีชีวิตโดยการทำแผนที่ว่าวัสดุของเซลล์ชะลอความเร็วของแสงในระดับต่างๆ กันอย่างไร ความเร็วของแสงในน้ำต่ำกว่าในอากาศคือสิ่งที่ทำให้ดินสอดูหักเมื่อจุ่มลงไปในน้ำครึ่งหนึ่ง
ในอุปกรณ์ MIT ลำแสงเลเซอร์จะผ่านตัวอย่างไปยังกล้องจุลทรรศน์แล้วส่งต่อไปยังกล้องดิจิทัล เครื่องตรวจจับของกล้องบันทึกการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของคลื่นแสงเมื่อเทียบกับลำแสงอ้างอิงจากเลเซอร์เดียวกัน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้บ่งชี้ว่าแสงเลเซอร์ช้าลงอย่างไรเมื่อผ่านส่วนต่างๆ ของเซลล์
ตั้งแต่ดาราศาสตร์ไปจนถึงสัตววิทยา
สมัครรับข้อมูลข่าววิทยาศาสตร์เพื่อสนองความกระหายใคร่รู้ของคุณสำหรับความรู้สากล
ติดตาม
ระบบกระจกเอียงและเลนส์เบี่ยงเบนลำแสง ทำให้สามารถสแกนตัวอย่างในมุมมอง 120 องศา อัลกอริทึมของคอมพิวเตอร์ ซึ่งคล้ายกับอัลกอริธึมที่สร้างการสแกนด้วยเอกซเรย์คอมพิวเตอร์จากมุมมองเอ็กซ์เรย์หลายมุมมอง จากนั้นจึงสร้างภาพ 3 มิติของตัวอย่างขึ้นมาใหม่ ความแตกต่างของความเร็วแสงเมื่อผ่านส่วนต่างๆ ของเซลล์สามารถแสดงเป็นสีต่างๆ ได้
นักวิจัยสร้างภาพที่แตกต่างกันของนิวเคลียส – โครงสร้างที่มีอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ – และไซโตพลาสซึมของเซลล์มะเร็งปากมดลูก พวกเขารายงานในNature Methods ที่กำลังจะมีขึ้น ทีมยังได้สแกนและเน้นโครงสร้างภายในของพยาธิตัวกลมด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่มีชีวิต
นักวิจัยคาดการณ์ว่าอุปกรณ์ของพวกเขาสามารถแก้ไขรายละเอียดที่เล็กถึงครึ่งไมครอนได้แล้ว และอาจลดความละเอียดลงได้ถึงสองในสาม อุปกรณ์ถ่ายภาพอื่นๆ เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน มีความละเอียดสูงกว่ามาก แต่ไม่สามารถถ่ายภาพเซลล์ที่มีชีวิตได้
เมื่อปีที่แล้ว Christian Depeursinge และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ École Polytechnique Fédérale ในเมืองโลซาน ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ได้ทำการสแกนเซลล์แบบ 3 มิติที่คล้ายกันโดยการหมุนตัวอย่างในขณะที่ถือไว้ในปิเปต Depeursinge กล่าวว่าการสแกนแบบ 360 องศานั้นสามารถให้ภาพ 3 มิติที่มีรายละเอียดมากกว่าที่อุปกรณ์ MIT ให้มา อย่างไรก็ตาม เทคนิคของทีมสวิสจำเป็นต้องใช้เซลล์แขวนลอยในกลีเซอรีน
“ข้อได้เปรียบหลักของแนวทาง [the MIT] ดูเหมือนจะเป็นความเร็ว” Thomas Baer แห่งมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว ซึ่งจะช่วยให้นักวิจัยสามารถถ่ายภาพไวรัส แบคทีเรีย หรือจุลินทรีย์อื่นๆ ขณะที่พวกมันบุกรุกเซลล์ และ “นำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นว่ากระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร” Baer กล่าว
นักวิจัยของ MIT กล่าวว่าอุปกรณ์ของพวกเขาสามารถถ่ายภาพได้มากถึง 10 เฟรมต่อวินาที ทำให้สามารถถ่ายทำกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นได้ แม้ว่าจะไม่สามารถถ่ายภาพแบบเรียลไทม์ได้ เนื่องจากคอมพิวเตอร์ใช้เวลาถึง 30 นาทีในการประมวลผลแต่ละเฟรม Michael Feld หัวหน้าทีม MIT กล่าวว่า “สิ่งหนึ่งที่ชัดเจน” คือการสร้างภาพยนตร์ของเซลล์ขณะที่มันแบ่งตัว
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
