211service.com
Mikroskops ar pirkstu galiem var ieskatīties kustīgā dzīvnieka iekšienē
Lēts mikroskops apmēram smaganu piliena lielumā varētu ļaut zinātniekiem daudz vieglāk ieskatīties dzīvo, kustīgu dzīvnieku iekšējā darbībā. Ierīce ir pietiekami maza un viegla — tā sver mazāk par diviem gramiem —, lai to varētu uzstādīt uz grauzēja galvas, kur tā var fiksēt līdz pat 200 atsevišķu smadzeņu šūnu darbību, dzīvniekam pētot savu vidi.
Pienāciet nedaudz tuvāk: Šis fluorescences mikroskops ir tik mazs, pateicoties patēriņa ierīču elektronikas sarūkošajam izmēram.
Tas ir vairāk šūnu, nekā var uzraudzīt, izmantojot dārgu divu fotonu mikroskopu, kas neļauj dzīvniekam pārvietoties, saka Marks Šnicers , Stenfordas universitātes neirozinātnieks un viens no ierīces radītājiem. Mikroskops ir paredzēts fluorescējošās gaismas noteikšanai, ko bieži izmanto bioloģiskajos pētījumos, lai iezīmētu dažādas šūnas.
Šnicers, TR35 apbalvots 2003. gadā, saka, ka ir grūti aprēķināt mikroskopa izgatavošanas izmaksas, taču viņš saka, ka katra sastāvdaļa maksā tikai dažus dolārus. Šnicers un daži viņa līdzstrādnieki ir izveidojuši jaunuzņēmumu, lai komercializētu ierīci.
Pētījums ir daļa no augošās tendences mikroskopijā ražot mazākas un mazākas ierīces, kas ir noderīgas visam, sākot no jaunām pētniecības jomām līdz tuberkulozes noteikšanai jaunattīstības valstīs. Šīs mazās jaunās ierīces lielā mērā ir iespējamas, pateicoties strauji sarūkošajām elektronikas komponentu izmaksām un izmēriem — šo tendenci, savukārt, ir izraisījis pieprasījums pēc patēriņa ierīcēm.
Mobilo tālruņu tirgus milzīgais apjoms samazina izmaksas, vienlaikus nezaudējot veiktspēju, saka Aydogan Ozcan , elektrotehnikas un biomedicīnas inženierijas profesors Kalifornijas Universitātē Losandželosā. Zinātnieki saprot, ka ar rentablu kompakto arhitektūru tiem var būt komponenti, kas pirms desmit gadiem maksātu tūkstošiem dolāru, ja jūs tos varētu atrast.
Stenfordas mikroskopa centrā ir papildu metāla oksīda-pusvadītāju (CMOS) sensors, piemēram, mobilo tālruņu kamerās. Visas izmantotās sastāvdaļas ir vai nu masveidā ražotas, vai var tikt ražotas masveidā, tādējādi atvieglojot ražošanas apjoma palielināšanu. Pētījums tika publicēts svētdien žurnālā Dabas metodes.
Ierīces izstrādi noteica pētnieku vēlme izpētīt, kā smadzenes virza kustību, un tam ir nepieciešams mikroskops, kas var pētīt smadzeņu šūnas, kamēr dzīvnieki pārvietojas un uzvedas dabiski. Schnitzer komanda iepriekš bija izstrādājusi nelielu, elastīgu mikroskopu, kurā gaisma tika piegādāta smadzenēm, izmantojot optisko šķiedru kabeli. Bet šī pieeja ierobežo dzīvnieka kustību un uztver darbību tikai ļoti mazā smadzeņu reģionā. Tas ir arī dārgi, jo optiskie un elektronikas komponenti maksā no 25 000 līdz 50 000 USD.
Jaunajai ierīcei ir lielāks redzes lauks, un visi optiskie komponenti ir integrēti korpusā, kas atrodas uz dzīvnieka galvas. Šī kompaktā luminiscences tvērēja izgatavošana ir patiešām nozīmīga, saka Daniels Flečers , Kalifornijas Universitātes Bērklijas bioinženieris, kurš nebija iesaistīts pētījumā. Lai dzīvnieks varētu nēsāt līdzi visu mikroskopu, tas paver daudz plašākas iespējas uzvedības pētīšanā.
Šnicers saka, ka mikroskopam būs ne tikai smadzeņu attēlveidošanas iespējas. Vairākus mikroskopus var salikt un izmantot, lai ātri saskaitītu šūnas vai pārbaudītu laboratorijas dzīvniekus, piemēram, zebrazi, ko izmanto zāļu izstrādē.