ابزاری جدید برای تصویربرداری از حرکت چرخشی ذرات

با روش‌های رایج فعلی می‌توان از حرکت انتقالی ذرات درون سلول‌ها تصویر گرفت؛ اما
حرکت چرخشی یکی از چالش‌های پژوهشگران در تصویربرداری است. اخیراً از روشی به نام
DIC برای تصویربرداری از حرکات چرخشی ذرات استفاده شده‌است. این امر به درک بهتر
برخی بیماری‌ها کمک شایانی می‌کند.

مطابق اظهارات نینگ فانگ، از گروه انرژی آزمایشگاه آمیز در آمریکا، افزایش درک
حرکات چرخشی در سلول‌های زنده ممکن است منجر به روشن شدن دلیل بیماری‌های کشنده‌ای
نظیر آلزایمر شود. با روش‌های رایج می‌توان حرکت و جنبش انتقالی که در آن یک جسم
تغییر مکان می‌دهد را به تصویر کشید، اما مشاهده‌ی حرکت‌های چرخشی، که به اندازه‌ی
حرکات انتقالی مهم و بنیادین است، به‌دلیل محدودیت‌های فنی مشکل‌آفرین است.

با روش‌های قبلی نظیر پلاریزاسیون فلورسانس تک‌مولکول یا ره‌گیری ذره‌ای، تنها
حرکات چرخشی در خارج از محیط زنده نظیر محیط کشت آزمایشگاهی قابل مشاهده است. در
این کار تحقیقاتی، فانگ و همکارانش پا را فراتر از این گذاشته و به تصویربرداری از
حرکات چرخشی در سلول‌های زنده پرداختند.

برای این کار، آنها از نانومیله‌های طلا با قطر ۲۵ تا ۷۳ نانومتر استفاده کردند.
درون سلول‌های زنده، این نانومیله‌های غیر سمی متناسب با جهت‌گیری‌شان نور را متفرق
می‌کنند. با استفاده از روشی به نام DIC ، گروه تحقیقاتی فانگ موفق شد تا از حرکات
چرخشی و انتقالی نانومیله‌های طلا تصویر بگیرد، همچنین آنها تصویر نوری از سلول‌ها
تهیه کردند که در نهایت یک تصویر ۵‌بعدی از جنبش سلول‌های زنده ایجاد شد( ۳ بعد
فضایی به همراه ۲ بعد زاویه‌ی چرخشی).

این روش جدید، با به تصویر کشیدن جنبش‌های پیچیده‌ی درون نانوماشین‌ها، می‌تواند به
درک ساز و کار حرکتی آنها کمک شایانی کند.

فانگ می‌گوید که حرکت چرخشی در مقیاس نانو درون سلول‌های بدن چیزی است که پیش از
این هرگز به تصویر کشیده نشده بود. او می‌افزاید، درک این حرکت چرخشی برای مبارزه
با بیماری‌هایی نظیر آلزایمر بسیار مهم است، زیرا این مسئله موجب می‌شود که
دانشمندان بفهمند که چگونه نرون‌ها تحت تأثیر محیط اطراف خود قرار می‌گیرند.

این پروژه از سوی گروه اداره‌ی انرژی آمریکا حمایت شده‌است. آزمایشگاه آمیز از
زیرمجموعه‌های دانشگاه آیوواست که به بررسی مشکلات جهانی می‌پردازد.