بررسی سلول انسان با امواج فراصوت

محققان فرانسوی موفق شدند با استفاده از امواج فراصوت ابزاری برای مطالعه سلول بسازند. این سیستم قادر است بدون آسیب رساندن به سلول خواص مکانیکی آن را نشان دهد.

محققان فرانسوی موفق شدند با استفاده از امواج فراصوت ابزاری برای مطالعه سلول بسازند. این سیستم قادر است بدون آسیب رساندن به سلول خواص مکانیکی آن را نشان دهد.

امواج صوتی به‌وفور در ادوات تصویربرداری پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد برای مثال پزشکان از دستگاه سونوگرافی برای بررسی وضعیت جنین در رحم مادر استفاده می‌کنند. اخیرا محققان روشی یافته‌اند که در آن از پیمایشگر برای بررسی بافت‌های نازک استفاده می‌کنند. یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه بوردوکس در فرانسه از امواج صوتی با فرکانس بالا برای تست سختی و ویسکوزیته هسته سلول انسانی استفاده کرده است. دانشمندان معتقدند که این سیستم می‌تواند به برخی سوالات آنها پاسخ دهد برای مثال چگونه سلول‌ها به ادوات پزشکی کاشته شده در بدن می‌چسبند و یا چرا سلول‌های سالم تبدیل به سلول سرطانی می‌شود.

برتراند آدورین استاد آزمایشگاه مکانیک در این دانشگاه می‌گوید این روش جدید ما یک روش غیر تماسی و غیرمخرب است از این ابزار می‌توان برای بررسی خواص مکانیکی سلول‌ها در مقیاس‌های کوچکتر از سلول استفاده کرد. از این ابزار می‌توان برای دنبال کردن فعالیت‌های سلولی و شناسایی بیماری‌ها استفاده کرد. نتایج این پژوهش در پنجاه‌وهفتمین نشست انجمن بیوفیزیک که در فوریه ۲۰۱۳ برگزار شده، ارائه شده است.

در این روش محققان از سیستم اولتراسونیک پیکوثانیه‌ای استفاده کردند، سیستمی که در اواسط دهه ۱۹۸۰ در صنعت مورد استفاده قرار می‌گرفت، از این سیستم برای تعیین ضخامت لایه‌ها در تراشه‌های نیمه‌هادی استفاده می‌شد. برتراند آدورین و همکارانش از این دستگاه اولتراسونیک برای بررسی سلول‌های زنده استفاده کردند. آنها سلول‌ها را روی یک ظرف فلزی رشد دادند و سپس به آن پالس‌های لیزر کوتاه تاباندند با این کار امواج صوتی با فرکانس بالا ایجاد شد. با لیزر دیگری، مقدار حرکت امواج را از میان سلول اندازه‌گیری کردند. با این کار سرنخ‌هایی از خواص مکانیکی اجزاء مختلف سلول به‌دست آوردند.

برتراند آدورین می‌گوید زمانی که شما از امواج صوتی با فرکانس بالاتر استفاده می‌کنید، که طول موج کوتاه‌تری دارند، بدین معناست که اجسام کوچکتری را می‌توانید بررسی کنید. اگر ما از امواج گیگاهرتز استفاده کنیم آنگاه می‌توانیم اجسامی با ابعاد چندصد نانومتر را مورد بررسی قرار دهیم. برای ملموس‌تر شدن این ابعاد در نظر داشته باشید که هسته سلول ۱۰ هزار نانومتر طول دارد.

یکی از چالش‌های این تیم تحقیقاتی در اعمال امواج فراصوت پیکوثانیه‌ای به سیستم‌های زیستی، وجود خاصیت سیالی در سلول می‌باشد. برای به‌دست آوردن اطلاعات دقیق، محققان مجبور بودند تا شدت سیگنال به نویز را بهبود دهند تا سلول آسیبی نبیند.