گروهی از محققان آمریکایی یک اندوسکوپ کوچک ساختهاند که میتواند تصاویر نوری با تفکیکپذیری بالا از درون سلولهای زنده تهیه کرده و در رسانش دقیق ژن، داروهای درمانی یا محمولههای دیگر بهدرون سلول، بدون آسیب رساندن به آن مورد استفاده قرار بگیرد.
تولید یک اندوسکوپ تکسلولی
محققان آزمایشگاه ملی لورنس برکلی متعلق به وزارت انرژی آمریکا یک اندوسکوپ کوچک ساختهاند که میتواند تصاویر نوری با تفکیکپذیری بالا از درون سلولهای زنده تهیه کرده و در رسانش دقیق ژن، داروهای درمانی یا محمولههای دیگر بهدرون سلول، بدون آسیب رساندن به آن مورد استفاده قرار بگیرد. از این روبشگر نانوسیمی چندکاره و محکم میتوان در حسگری زیستی و الکتروفیزیولوژی تکسلولی نیز بهره برد.
این محققان یک موجبر نانوسیمی اکسید قلع را به انتهای مخروطی یک فیبر نوری متصل کردند تا یک سامانه اندوسکوپی جدید تولید کنند. نوری که در فیبر نوری حرکت میکند، بهخوبی به نانوسیم منتقل شده و سپس در فضای آزاد پخش میشود. نوک این نانوسیم بهدلیل اندازه کوچک و نسبتهای ابعادی بالا بسیار انعطافپذیر بوده و در عین حال میتواند تا چندین بار خم و راست شدن را تحمل کند.
پیدونگ یانگ، شیمیدان آزمایشگاه برکلی که رهبری این تحقیق را بر عهده داشته است، میگوید: «ما با ترکیب کردن مزایای موجبرهای نانوسیمی و تصویربرداری فلورسانس فیبر نوری میتوانیم نور را در مقیاس نانو درون سلولهای زنده دستکاری نموده و فرایندهای زیستی درون یک سلول منفرد را با تفکیکپذیری فضایی و زمانی بالا مطالعه نماییم. ما همچنین نشان دادهایم که اندوسکوپ نانوسیمی ما میتواند سیگنالهای اُپتیکی را در نواحی زیرسلولی تشخیص داده و از طریق مکانیسمهای فعالشونده با نور، محموله خود را در مکان مورد نظر و در زمان مناسب رها نماید».
این محققان برای بررسی کارایی اندوسکوپ خود بهعنوان یک منبع نوری موضعی برای تصویربرداری درونسلولی، این نانوسیم را به شکل اُپتیکی به یک لیزر متصل کرده و سپس نور آبی لیزر را از غشای سلولی عبور داده و بهدرون سلولهای HaLa هدایت کردند.
یانگ میگوید: «نور خارج شده از این اندوسکوپ بسیار نزدیک به نوک نانوسیم بوده و در نتیجه میتواند بخشهای مورد نظر درون سلول را به شکلی موضعی و کاملاً جهتدار روشن کند. وارد کردن این نانوسیم درون سیتوپلاسم سلول موجب ایجاد مرگ سلولی، آپوپوتوسیس، استرس سلولی عمده و یا پارگی غشا نگردید. بهعلاوه، روشن کردن محیط درون سلولهای HaLa با نور آبی با استفاده از این نانوروبشگر آسیبی به سلول وارد نکرد، زیرا حجم نور بسیار پایین و در مقیاس پیکولیتر بود».
جزئیات این کار در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
