دانشمندان در آلمان یک پَرتو کِشِشی را توسعه داده‌اند که می‌تواند سلول‌های زیستی، مانند خون، جلبک‌ها، و باکتری‌ها را، در درون یک پرتو لیزر برای بررسی با وضوح (بزرگنمایی) بالا، به دام بیندازد.
توسعه یک پرتو کششی (tractor beam) برای بررسی سلولها
پیش از این، دانشمندان می‌بایست این سلولها بر روی لام‌های شیشه‌ایِ آزمایشگاه می‌گذاشتند تا آنها را در زیر میکروسکوپ ببینند، و این سبب می‌شد که سلولها پیش از بررسی دچار آسیب و دگرگونی شوند.
این سیستم " tractor beam " تازه، از این گونه آسیب و دگرگونی‌ها پیشگیری می‌کند، و امکان دیدن دقیق‌ترِ سلول‌های زنده در حالت طبیعی‌شان را فراهم می‌کند.
سرپرست (رهبر) تیم پژوهشی، توماس Huser از دانشگاه بیلفلد آلمان گفت: "این روش تازه به ما امکان می‌دهد سلول‌هایی که آنها را نمی توان روی سطوح ثابت کرد را بگیریم و از تَله‌های نوری برای بررسی آنها در وضوح (بزرگنمایی) بسیار بالا بهره ببریم.
سلولها با گونه‌ای پرتو کششیِ نورانی در جای خود ثابت نگه داشته می‌شوند.
مفهوم بنیادی این پرتو لیزر به مانند آنچه در مجموعه تلویزیونی "پیشتازان فضا" (Star Trek) وجود دارد، است.
این سیستم، با بهره‌گیری از لیزر مادون قرمز برای نگهداشتن سلولها در یک محلول، کار می‌کند، و به سلولها را مانند حالت طبیعی‌اشان، شناور نگه‌می‌دارد. در حالی که در روش‌های کنونی، سلول روی لام‌های شیشه‌ای گذاشته می‌شوند که می‌تواند سبب وارد آمدن آسیب به سلول یا از بین رفتن آن شود، که سرآخر نیز به بروندادهای ناقص بیانجامد.
Robin Diekmann، یکی از همکاران این گروه می‌گوید: "پرتو لیزر بسیار فشرده است اما با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شود، زیرا از نور مادون قرمز بهره‌می‌گیرد .
هنگامی که این پرتو لیزر به سوی سلول هدایت می‌شود، نیروها‌ی درون سلول گسترش می‌یابند و سلول را در کانون پرتو نگه می‌دارند.
تمام سیستم با به دام انداختن این سلولها در درون پرتوهای نور لیزر کار می‌کند، بهره‌گیری از دو لیزر جداگانه برای دستکاری سلول، به تیم امکان می‌دهد تا سلولها را بچرخانند و نمای کاملی از همه سو بگیرند.
Huser توضیح می دهد: "آنچه ویژه است این است که نه تنها نمونه‌ها در حالت شناوری، بی‌حرکتند که حتی می‌توان آنها را پیچاند و چرخاند.
پرتو لیزر به صورت یک دستِ دراز شده، برای تنظیم‌های بسیار کوچک میکروسکوپی عمل می‌کند.
با یک گام پیش بردن این روش، این گروه همچنین سیستمی برای بهره‌گیری در میکروسکوپیِ فلورسانس با وضوح بسیار بالا توسعه داد – روشی که شامل افزودن پروب‌های فلورسنت به سلول های ویژه، و روشن کردن آنها با انرژی یک پرتو لیزر است.
با روشن شدن سلول، سنسورهای ظریف چسبیده به میکروسکوپ می‌تواند میزان تابشی که از درون سلول می‌آید را اندازه بگیرد، و به این تیم امکان تصویر برداری سه بعدی از کل ساختار را می‌دهد.
تا کنون، این گروه، فنآوری جدید خود برای ثابت نگهداشتن سلول‌های باکتریایی، و چرخاندن آنها به اطراف برای اندازه گیری همه‌ی سمت‌ها به کار برده است.
ایشان توانستند ساختار DNA باکتری‌ها را به صورت سه بعدی و با وضوح ۰.۰۰۰۱ میلی متر ببینند. برای درک این اندازه، تار مو حدود ۰.۰۶ میلی متر کلفتی دارد.
امید است که tractor beam جدید به پژوهشگران برای درک بهتر چگونگی کارکرد سلولها، هنگامی که در شرایط طبیعی‌تر بررسی می‌شوند، یاری رساند - محیطی که آن را نمی‌توان با بهره‌گیری از لام‌های شیشه‌ای، شبیه‌سازی کرد.
گام بعدی برای این گروه، یافتن راهی برای دیدن تعامل‌های بین سلول‌های زنده است، که می‌تواند راه را برای دیدن چگونگی کارکرد این سلولها در بدن روشن کند. اگر این کار به سرانجام برسد، ممکن است در آستانه یادگیری خوشه‌ی کاملی از اطلاعات زیستی تازه قرار بگیریم.
لینک منبع خبر: