"فيتنام أيرلاينز" بصدد شراء 50 طائرة في النصف الأول من 2025 استشهاد 12 فلسطينيا وإصابة العشرات في غارات جوية إسرائيلية على غزة بايرن ميونيخ يتعرض لغرامة مالية بسبب الالعاب النارية المقاومة العراقية تقصف هدفين حيويين للاحتلال بطائرات مسيَّرة غارات إسرائيلية تقتل 46 شخصا في غزة و33 في لبنان صفارات الإنذار تدوي في رأس الناقورة ومناطق بشمال فلسطين المحتلة خشية تسلل طائرات مسيّرة مدربة كندا تفصل نهائيًا بسبب "فضيحة التجسس" السجن 50 عاما لامرأة أجبرت 3 أطفال على العيش مع جثة في أميركا وزارة الصحة اللبنانية تؤكد3287 شهيدًا و14 ألف جريح منذ بدء العدوان الإسرائيلي ترامب يعلن أن إيلون ماسك سيتولى وزارة “الكفاءة الحكومية”

أخبار عاجلة

علوم-وتكنولوجيا » إختراعات علوم وتكنولوجيا

ميكروسكوب ثلاثي الأبعاد يعطي لمحةً لما داخل الجسم

يكشف عن كل شيء بدءً من انتشار السرطان وحتى تكون الجنين

السبت ,25 تشرين الأول / أكتوبر2014 ، 05:54 بتوقيت القاهرة المحلي

مصر اليوم - يكشف عن كل شيء بدءً من انتشار السرطان وحتى تكون الجنين

صورة من الميكروسكوب الجديد ثلاثي الأبعاد

واشنطن - رولا عيسى

يعطي الميكروسكوب الجديد ثلاثي الأبعاد لمحةً فريدة لما داخل الجسم، وقد يحدث ثورةً في الطب، حيث يمكنه تصوير الخلايا داخل الجسم، ونرى من خلاله انتشار السرطان أو تكون الجنين على سبيل المثال.
تولّد التقنية التي تُدعى الفحص المجهري بصفيحة الضوء المتشابك تسجيلات فيديو وصورًا ثلاثية الأبعاد واضحة بدرجةٍ استثنائية للكائنات الحية بمقاييس تتراوح ما بين جزيء واحد والجنين في مراحله الأولى.
تسببت الميكروسوبات الجديدة القوية على مدار العقد الماضي في زيادة تركيز علماء الأحياء بدرجةٍ كبيرة على الجزيئات التي تحرّك الحياة وتسيّرها، وتمثّل المنصة التصويرية التي طورها إريك بيتزيج الذي حصل منذ بضعة أسابيع على جائزة نوبل وزملاؤه في مؤسسة جانيليا البحثية في معهد هوارد هيوز الطبي، قفزًة أخرى إلى الأمام في مجال الفحص المجهري الضوئي.
يتضمن الفحص المجهري بالصفيحة الضوئية اضاءة العينة من الداخل واجراء مسحٍ بخطٍ رفيع من الضوء يُطلق عليه "شعاع بِسِل" عبر مجال التصوير، تُسجّل الصور من ذلك القطاع وتُحرك العينة مسافة صغيرة للغاية وتُكرر العملية مرة أخرى، ثم يمكن دمج المقاطع ثنائية الأبعاد لتكوين صور ثلاثية الأبعاد، إن تلك العملية سريعة بما يكفي لتسجيل الأحداث الحركية داخل العينة، فكّر بيتزيج في تقسيم الشعاع إلى سبعة أجزاء متوازية لتقليل الوقت المستغرَق في مسح قطاعٍ ما.
طوَّرت التقنيات قدرة البيولوجيين على تتبع حركات أصغر أبنية الخلايا بصريًا، ولكن دائمً ما يكون هناك مقابلًا، فتصوير الخلايا بدرجة وضوح عالية في الأبعاد الثلاث يعني عادةً التضحية بسرعة التصوير، بالإضافة إلى اخضاع الخلايا لسُمّية كبيرة ناتجة عن الضوء.
يقول ليجانت: ما يحدث أنك تنتهي إلى تصميم الأسئلة التي تسألها بالأدوات المتاحة لك، يمكن لفريق بيتزيج الآن بصفيحة الضوء المتشابك باستخدام تقنيتهم التصويرية للبحث عن إجابات الأسئلة التي يرغب البيولوجيون في الحصول على اجاباتها.
تطور الميكروسكوب الجديد من الميكروسكوب الذي كشف عنه بيتزيج الغطاء في عام 2011، حرّك فريق بيتزيج شعاع بِسِل لإنتاج نمط شبكي من الضوء، لتطبيق تقنية الإضاءة المنظمة عالية الوضوح التي طُوِّرت في جانيليا على يد ماتس جوستافسون، وقال ليجانت: وبذلك لا نتخلص من الفصوص الجانبية فقط، بل نزيد الوضوح إلى ما يتخطى حد الانحراف.
قسم المطوّرون شعاع بِسِل إلى سبعة أجزاء متوازية في كل مرةٍ تُصور فيها إحدى العينات لتقليل الوقت اللازم لنقل الشعاع، لذلك انتقل كل جزء إلى سُبع المسافة الأصلية فقط، وفجأةً بدت الخلايا التي كانوا يصورونها أكثر صحةً، واوضح بيتزيج: ما ذهلنا أنه بنشر الطاقة عبر سبعة أشعة بدلًا من شعاعًا واحدًا انخفضت السُمية الضوئية بنسبةٍ كبيرة، تعلمتُ من هذه التجربة أنه بينما أن جرعة الضوء التي تضعها في الخلية هامة، فإن الطاقة الفورية التي تضعها في الخلية أكثر أهمية‘‘.
يعمل الميكروسكوب الجديد بنمطين؛ يستخدم أحدهما مباديء الإضاءة المنظمة لصنع صورٍ عالية الوضوح، في هذه الحالة تُصنَع الصورة النهائية بجمع الصورة المتعددة لكل سطحٍ من العينة ومعالجتها، يمكن تسريع التصوير لالتقاط عمليات أسرع بالنمط البديل "المتردد" وإن كانت أقل وضوحًا، يكون التعرض للضوء في النمط أقل وبالتالي يكون الضرر الواقع على الخلايا أقل، وتُستبدل بالبروتينات المرقمة طبيعيًا الخلايا قبل اختفاء اشاراتها بشكلٍ ملحوظ في العديد من الحالات.
وأضاف بيتزيج: هكذا فهناك العديد من الخلايا التي يمكنك النظر إليها للأبد برؤية ثلاثية الأبعاد، لقد ذهب إلى جانيليا في العام الماضي ثلاثون فريقًا من علماء الأحياء لمعرفة ما يمكن للمجهر الضوئي الشبكي كشفه عن الأنظمة التي يدرسونها، وقد عمل كل من شين وليجانت ووانج مع الباحثين لاستخدام التكنولوجيا في تجارب متنوعة.
كما أن الميكروسكوب سريع بما يكفي لتعقب النمو السريع لمكونات هيكل الخلية في الخلايا المنقسمة وتراجعها، ورقيقًا بما يكفي لمراقبة الحركيات الجزيئية للعمليات التطورية التي تتضح تدريجيًا على مدار عدة ساعات، وأشار ليجانت: نحن نعلم ما يمكن للميكروسكوب تقديمه فيما يتعلق بالتصوير، ولكنني أعتقد أن هناك الكثير من التطبيقات التي لم نفكر فيها بعد.
يرغب بيتزيد أن يُستخدم ميكروسكوب صفيحة الضوء المتشابك على نطاق واسع حتى مع استمرار التطور التكنولوجي في معمله الخاصة، وقد بنى فريقه ميكروسكوبًا ثانيًا لمركز جانيلا للتصوير المتقدم حيث سيكون متاحًا للعلماء الزوار مجانًا، ونشر إثنين من الميكروسكوبات في معامل بهارفرد وجامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو.
ويشارك فريق بيتزيج تصميماته بحرية ويقدم تعليماتٍ مفصلة للعلماء ذوي الخبرة لبناء نسختهم الخاصة من الآلة، وقد رخّصت شركة زايس شعاع بِسِل وميكروسكوب صفيحة الضوء المتشابك.
وتابع: يتطلب الانتقال من نموذج أولي ناجح عالي التقنية إلى تبني أوسع لتكنولوجيا تصويرية كمًا كبيرًا من المجهود، وفي نهاية الأمر فإن طرح السلعة تجاريًا هي الخطوة الضرورية الأخيرة لضمان امكانية تأثير هذه التقنيات تأثيرًا واسعًا في المجتمع البحثي.

الرئيسية

أخبارعاجلة

رياضة

ثقافة

إقتصاد

فن وموسيقى

أزياء

صحة وتغذية

سياحة وسفر

ديكور

أخبار

البرلمان المصري

إعلام

تعليم

نساء

أزياء إسلامية

علوم وتكنولوجيا

بيئة

مدونات

أبراج

فيديو

سيارات

يكشف عن كل شيء بدءً من انتشار السرطان وحتى تكون الجنين

صورة من الميكروسكوب الجديد ثلاثي الأبعاد

واشنطن - رولا عيسى

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

صندوق النقد الدولي

القاهرة ـ مصر اليوم

الفنان أحمد عز

القاهرة ـ مصر اليوم

منصة ثريدز

واشنطن ـ مصر اليوم

الشاعر السوداني هاشم صديق

الخرطوم -مصر اليوم

ليونيل ميسي يتوج بجائزة فيفا "The Best" الصورة من حساب Fifa على إكس

لندن - مصر اليوم

منظمة الصحة العالمية

جنيف ـ مصر اليوم

تارا عماد بفستان نيود من القماش الحريري

القاهرة ـ مصر اليوم