ความตึงเครียดของเยื่อหุ้มเซลล์ (ซึ่งทำจากไขมันไบเลเยอร์) มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีววิทยาหลายอย่าง เช่น การเคลื่อนที่ของเซลล์ เอนโดไซโทซิส และการแบ่งเซลล์ แต่การวัดความตึงเครียดนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเจนีวาในสวิตเซอร์แลนด์ได้คิดค้นโพรบกดดึงเรืองแสงแบบใหม่เพื่อทำสิ่งนี้ อุปกรณ์ซึ่งสามารถกำหนดความตึงของเมมเบรนของเซลล์ที่มีชีวิต
ได้อย่างแม่นยำ อาจช่วยในการพัฒนา
การใช้งานด้านชีวการแพทย์ใหม่ๆ มากมาย รวมถึงการตรวจหาเซลล์มะเร็ง ซึ่งมีลักษณะเฉพาะที่มีความตึงของเมมเบรนสูงมากเมื่อเทียบกับเซลล์ปกติเยื่อหุ้มเซลล์เป็นพื้นผิวของเหลวที่มีความหนาประมาณ 4 นาโนเมตร ซึ่งล้อมรอบเซลล์และป้องกันไม่ให้สาร “หก” ออกมา เนื่องจากปริมาตรของเซลล์เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากในระหว่างกระบวนการทางชีววิทยาในแต่ละวัน
เซลล์จึงมีการพัฒนาเพื่อติดตามความตึงเครียดของเยื่อหุ้มเซลล์อย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น เมื่อความตึงเครียดสูงเกินไป จะทำให้ปริมาณไขมันในเมมเบรนเพิ่มขึ้น และเมื่อมันต่ำเกินไป พวกมันจะลดลง ซึ่งมีผลในการ “กระชับ” เมมเบรน เยื่อหุ้มเซลล์สามารถต้านทานการยืดตัวได้ค่อนข้างดี และสามารถทนต่อแรงตึงได้สูงถึง 10 -2 N/m ก่อนที่จะแตกออกจากกัน
สิ่งสำคัญ ถึงแม้ว่าความตึงเครียดของเมมเบรนจะวัดได้ยากในเซลล์ก็ตาม เทคนิคเดียวที่มีอยู่ในปัจจุบันนี้เกี่ยวข้องกับการวัดบนหลอดเมมเบรนขนาดเล็กที่สกัดจากเยื่อหุ้มชั้นนอกของเซลล์ (พลาสมาเมมเบรน) แม้ว่าวิธีการนี้จะให้ข้อมูลที่มีค่ามากมายในอดีต แต่ก็ซับซ้อน ทั้งการดำเนินการและผลลัพธ์
ระบบผลัก-ดึง: FliptRโพรบใหม่นี้สร้างขึ้นโดยทีมที่นำโดยAurélien RouxและStefan Matileทำงานในลักษณะที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง FliptR ที่ขนานนามว่า (สำหรับนักข่าวเกี่ยวกับแรงตึงของไขมันในหลอดฟลูออเรสเซนต์) ประกอบด้วยกลุ่มฟลิปเปอร์เรืองแสงขนาดใหญ่สองกลุ่มที่ทำจากโมเลกุลไดไทโนไทโอฟีนที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะคาร์บอนเดี่ยว
“เคมีนี้ออกแบบโดยกลุ่มของ Matile
เพื่อให้ครีบทั้งสองอยู่ในรูปแบบบิดเบี้ยวเมื่อพัก” Roux อธิบาย “โมเลกุลยังมีกลุ่มผู้บริจาคอิเล็กตรอนที่ปลายด้านหนึ่งและกลุ่มอิเล็กตรอนที่ปลายอีกด้านหนึ่ง ซึ่งเป็นสาเหตุที่เราเรียกมันว่าระบบผลัก-ดึง”
เมื่อโมเลกุลถูกแทรกเข้าไปในเซลล์ โมเลกุลจะคลายออกบางส่วน (“planarizes”) เนื่องจากแรงดันที่กระทำโดยหางไขมันบนเยื่อหุ้มเซลล์ โครงสร้างที่ไม่บิดเบี้ยวนี้จะเพิ่มเวลาที่โมเลกุลใช้ในการเรืองแสง (นั่นคือเวลาที่อิเล็กตรอนใช้ในการถ่ายโอนผ่านโมเลกุล) เนื่องจากอายุการใช้งานของหลอดฟลูออเรสเซนต์เพิ่มขึ้นเมื่อแรงตึงของเมมเบรนของเซลล์เพิ่มขึ้น นักวิจัยจึงสามารถหาปริมาณได้โดยง่ายโดยใช้กล้องจุลทรรศน์การถ่ายภาพตลอดอายุการใช้งานของสารเรืองแสง อันที่จริง พวกเขาได้ผลิตกราฟเทียบมาตรฐานตลอดอายุการเรืองแสงแล้วสำหรับความตึงของเมมเบรนของสายเซลล์สองกลุ่มที่ใช้บ่อยที่สุดในทางชีววิทยา เซลล์ MDCK และเซลล์ HeLa
เข้าถึงเยื่อหุ้มชั้นในด้วย”เทคนิคนี้เป็นการปรับปรุงวิธีการที่มีอยู่เพื่อวัดความตึงเครียดที่ใช้แรงเฉพาะที่ (เช่นโดยใช้ปิเปตหรือแหนบแบบออปติคัล เป็นต้น) เพื่อดึงเมมเบรนและติดตามปฏิกิริยา” Roux กล่าว “แนวทางเหล่านี้จึงจำกัดอยู่เพียงเยื่อหุ้มพลาสมาชั้นนอกเท่านั้น ในทางกลับกัน เทคนิคของเราช่วยให้เราเห็นภาพความตึงของเมมเบรนทั่วทั้งเซลล์ และติดตามการไล่ระดับความตึงและความไม่สม่ำเสมอ” เขากล่าวกับPhysics World “และสุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด มันทำให้เราสามารถเข้าถึงเยื่อหุ้มชั้นในของออร์แกเนลล์ได้เป็นครั้งแรก ดังนั้นตอนนี้เราสามารถเริ่มวัดความตึงเครียดของพวกมันได้เช่นกัน”
แผนภาพแสดงสถานะ
ตามที่Isaac Silveraจากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว เป้าหมายสูงสุดของการทดลองนี้และการทดลองอื่นๆ คือการทำแผนที่แผนภาพเฟสของไฮโดรเจนเพื่อกำหนดขอบเขตระหว่างฉนวนและเฟสโลหะในฐานะฟังก์ชันของแรงดันและอุณหภูมิ สิ่งนี้พิสูจน์แล้วว่าทำได้ยากมากโดยใช้การทดลองแบบไดนามิก ซึ่งอาศัยอุณหภูมิที่คำนวณได้
อันที่จริง การคำนวณเหล่านี้อาจเป็นที่มาของความคลาดเคลื่อนระหว่างการทดลองไดนามิกต่างๆ และยังสามารถอธิบายความคลาดเคลื่อนระหว่างการวัดไดนามิกและสถิตบางอย่างที่เห็นได้ชัดที่ความดันต่ำ
รูปถ่ายของ Isaac Silvera (ขวา) และ Ranga Dias (ซ้าย) ในห้องแล็บของพวกเขาแสดงให้เราเห็นโลหะของคุณ
การวัดแบบคงที่ทำได้โดยการบีบไฮโดรเจนในเซลล์ทั่งเพชร ซึ่งสามารถศึกษาได้เป็นระยะเวลานานและวัดอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม ปัญหาของการวัดแบบสถิตคือไม่สามารถเข้าถึงความกดดันสูงแบบเดียวกับการทดลองแบบไดนามิกได้
Silvera และเพื่อนร่วมงานเพิ่งทำการศึกษาสแตติกของของเหลวดิวเทอเรียม (และไฮโดรเจน) แบบคงที่ และผลลัพธ์ของเขาอยู่ในข้อตกลงบางอย่างกับงานของ LLNL นี่แสดงให้เห็นว่าการคำนวณอุณหภูมิที่ทำโดย Celliers และเพื่อนร่วมงานนั้นแข็งแกร่ง อย่างไรก็ตาม Silvera กล่าวว่าเขาไม่เห็นด้วยกับวิธีที่ทีม LLNL ตีความที่ราบสูงของอุณหภูมิในข้อมูลของพวกเขาว่าเกี่ยวข้องกับการเริ่มต้นของเฟสดูดซับแสง มากกว่าการเริ่มต้นของเฟสโลหะ
ด้วยการแนะนำและการเพิ่มจำนวนของระบบรังสีบำบัดที่แนะนำโดย MRI จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องพัฒนากลยุทธ์ที่เข้ากันได้กับ MR สำหรับการวัดปริมาณรังสีสัมบูรณ์และการวัดลำแสง ในการประชุมประจำปีของ AAPM เมื่อเร็วๆ นี้ ผู้ได้รับมอบหมายได้ยินเกี่ยวกับวิธีการใหม่สองแนวทางสำหรับการวัดปริมาณรังสี MR-linac
การวัดปริมาณความร้อนในน้ำ
Humza Nusratจากมหาวิทยาลัย Ryersonอธิบายถึงการพัฒนาเครื่องวัดปริมาณความร้อนในน้ำแบบพกพาสำหรับการวัดปริมาณรังสี MR-Linac งานนี้อยู่ภายใต้การดูแลของArman Sarfehniaในโครงการบำบัดด้วยรังสีของศูนย์มะเร็ง Odette ศูนย์วิทยาศาสตร์สุขภาพ Sunnybrook “การวัดปริมาณความร้อนของน้ำเกี่ยวข้องกับการวัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในนาทีซึ่งเป็นผลมาจากการได้รับรังสีในน้ำ” เขาอธิบาย
การวัดปริมาณความร้อนเป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากให้การวัดปริมาณรังสีที่ดูดซึมได้โดยตรงและสามารถใช้เป็นมาตรฐานหลักได้ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เกิดจากการแผ่รังสีนั้นอยู่ในลำดับมิลลิเคลวินและดังนั้นจึงต้องใช้อุปกรณ์ตรวจจับที่มีความไวสูง ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือ “ข้อบกพร่องจากความร้อน” ซึ่งการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดจากรังสีในน้ำทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นแตกต่างจากที่คาดไว้สำหรับการแปลงพลังงานดูดซับโดยสมบูรณ์
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>ป๊อกเด้งออนไลน์ ขั้นต่ำ 5 บาท
