میکروسکوپ دونوره حرکات میکرو و نانو را هم‌زمان ثبت می کند

محققان دانشگاه توکیو با ساخت یک میکروسکوپ دونوره توانستند حرکات میکرو و نانو را هم‌زمان ثبت کنند.

به گزارش سرویس علمی تک‌ناک، این میکروسکوپ جدید توانایی ثبت سیگنال‌ها را در گستره‌ای ۱۴ برابر وسیع‌تر از میکروسکوپ‌های معمول دارد. این دستگاه بدون نیاز به رنگ‌آمیزی، نور پراکنده‌شده در جهت جلو و عقب را ثبت می‌کند، به سلول‌های زنده آسیبی نمی‌رساند و امکان پایش طولانی‌مدت نمونه‌ها را فراهم می‌آورد. تیم تحقیقاتی معتقد است که این فناوری پتانسیل بالایی برای آزمایش‌های دارویی و بیوتکنولوژی دارد.

با وجود پیشرفت‌های چشمگیر، میکروسکوپی مدرن هنوز با محدودیت‌هایی مواجه است، به عنوان مثال، میکروسکوپی فاز کمی تنها از نور پراکنده جلو برای تشخیص ویژگی‌های بالاتر از حدود ۱۰۰ نانومتر بهره می‌برد.

میکروسکوپ‌های سنتی برای مشاهده جزئیات ساختار سلولی مفید هستند، اما در مواجهه با اهداف بسیار کوچک محدودیت دارند. میکروسکوپ پراکندگی تداخلی، قادر به ردیابی پروتئین‌های منفرد است، اما دید گسترده‌ای از کل سلول ارائه نمی‌کند. کوهکی هوریه از محققان پروژه گفت: «هدف من درک فرایندهای دینامیک درون سلول‌های زنده با روش‌های غیرتهاجمی است.» به همین دلیل، تیم تحقیقاتی تصمیم گرفت هر دو روش را در یک سیستم یکپارچه کند.

هوریه و همکاران او، کیئیچیرو تودا، تاکوما ناکامورا و تاکورو ایدگوچی، قصد داشتند محدودیت‌های اندازه را از میان بردارند و حرکات میکرو و نانو را هم‌زمان ثبت کنند. آنها یک میکروسکوپ دونوره ساخته‌اند که نور پراکنده جلو و عقب را به‌صورت هم‌زمان اندازه‌گیری می‌کند و آن را با مشاهده مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلول آزمایش کردند. تیم تصویری ثبت کرد که اطلاعات هر دو کانال را در خود جای داده است و امکان بررسی تغییرات در مقیاس‌های مختلف را بدون آسیب به سلول فراهم می‌آورد. تودا توضیح داد: «چالش بزرگ ما جداسازی دقیق دو نوع سیگنال از یک تصویر، حفظ نویز پایین و جلوگیری از اختلاط آنها بود.» پژوهشگران با بهینه‌سازی اپتیک و روش‌های تحلیلی موفق شدند دو سیگنال را به‌صورت متمایز نگه دارند.

بیشتر بخوانید: ثبت موقعیت سه‌بعدی مولکول‌ها با میکروسکوپ هیبریدی سه‌بعدی

حتما ببینید: برندگان مسابقه سالانه عکاسی میکروسکوپی علمی اعلام شد