เทคนิคการถ่ายภาพใหม่ช่วยให้นักวิจัยในสหราชอาณาจักรสร้างแผนที่ 3 มิติที่แสดงการไหลของเลือดผ่านปลาเซเบราฟิชที่มีชีวิตได้ แอนดรูว์ ฮาร์วีย์และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ใช้การตั้งค่าทางแสงที่สร้าง “ลำแสงโปร่งแสง” คู่หนึ่งซึ่งสอดคล้องกับเม็ดบีดขนาดเล็กที่ส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์แต่ละตัวที่ไหลอยู่ในเลือดของปลา วิธีการของพวกเขาอาจนำไปสู่วิธีการใหม่
และดีกว่า
ในการสำรวจลักษณะของระบบทางชีววิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์ความละเอียดเชิงพื้นที่ของกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงทั่วไปคือประมาณ 300 นาโนเมตร ซึ่งเทียบเท่ากับความยาวคลื่นครึ่งหนึ่งของแสงที่มองเห็นได้ แม้ว่าจะสามารถสังเกตโครงสร้างที่เล็กกว่าได้ แต่ลักษณะเชิงพื้นที่จะเบลอ
ในระบบ 2D ทั่วไป การเบลอสามารถชดเชยได้โดยการหาตำแหน่งกึ่งกลางของวัตถุที่เบลอและสร้าง “ฟังก์ชันกระจายจุด” (PSF) ไว้ด้านบน วิธีนี้สามารถลดวัตถุที่เบลอจากจุดแสงเดียวให้มีความแม่นยำประมาณ 10 นาโนเมตร ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเมื่อติดตามโมเลกุลเดี่ยวที่ติดฉลากเรืองแสงในระบบชีวภาพ
นอกจากนี้ยังสามารถใช้ PSF สำหรับระบบ 3D อย่างง่าย เนื่องจากรูปร่างสามารถระบุความลึกหรือระยะห่างตามแนวแกนที่สัมพันธ์กับอุปกรณ์สร้างภาพ อย่างไรก็ตาม เทคนิคนี้จะมีประสิทธิภาพน้อยกว่ามากเมื่อถ่ายภาพกลุ่มวัตถุ 3 มิติ ซึ่งมักส่งผลให้เกิด PSF ที่ทับซ้อนกันซึ่งยากต่อการวิเคราะห์มาก
แสงโค้งและเพื่อนร่วมงานได้พัฒนาวิธีการ 3D ที่ดีขึ้นซึ่งใช้ออปติคัลภาพเพื่อเปลี่ยน PSFs ให้เป็น “ลำแสงโปร่งแสง” ซึ่งเป็นรูปคลื่นที่ไม่กระจายออกไปเมื่อเวลาผ่านไปและดูเหมือนจะโค้งเมื่อเคลื่อนที่ รูปร่างของลำแสง Airy ขึ้นอยู่กับระยะห่างตามแนวแกนกับวัตถุ ทำให้สามารถกำหนดความลึก
ของวัตถุได้ แม้ว่าเทคนิคนี้จะมีประสิทธิภาพ แต่ก็ยากที่จะนำไปใช้ ในการวิจัยล่าสุด ทีมงานได้แนะนำการตั้งค่าออปติคัลที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นซึ่งปรับเทียบได้ง่ายขึ้น ระบบของพวกเขาแปลง PSF ให้เป็นลำแสงโปร่งแสงคู่ที่ปรากฏเป็นจุดสองจุดที่ด้านใดด้านหนึ่งของวัตถุ
ระยะห่าง
ระหว่างจุดเพิ่มขึ้นตามระยะห่างตามแนวแกนที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นการวัดการแยกจึงให้ความลึกของวัตถุ วิธีการนี้ทำให้นักวิจัยสามารถระบุตำแหน่งเม็ดคริสตัลนาโนคริสตัลเรืองแสงได้ภายใน 30 นาโนเมตร ตลอดแนวแกนกว่า 7 ไมครอนเพื่อเป็นการพิสูจน์แนวคิด พวกเขาใช้เทคนิคนี้ในการสังเกตการเคลื่อนที่
ของเม็ดบีดเรืองแสงขนาด 1 ไมครอนเมื่อฉีดเข้าไปในเลือดของปลาม้าลายที่มีชีวิต โดยติดตาม ลำแสง Airy แฝดของพวกมันที่ 26 เฟรมต่อวินาที ด้วยความหนาแน่นของเม็ดบีดที่สูงพอ Harvey และเพื่อนร่วมงานสามารถแมปรูปร่าง 3 มิติของหลอดเลือดแดงของปลาได้อย่างชัดเจนในช่วงความลึก 0.1 มม.
เทคนิคนี้อาจนำเสนอโอกาสใหม่ที่สำคัญสำหรับการถ่ายภาพโครงสร้างด้วยกล้องจุลทรรศน์ รวมทั้งระบบสิ่งมีชีวิตในระดับเซลล์ ทีมของ Harvey อธิบายถึงวิธีการสร้างเม็ดบีดนาโนให้เรืองแสงในสภาวะที่มีออกซิเจนหรือเป็นกรด หรือบรรจุลงในซอฟเจลที่เปลี่ยนรูปโดยเซลล์ที่กำลังเติบโต
การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้แสงที่กระจัดกระจายถูกปล่อยออกมาเป็นเสียงประสานของแสงที่ตกกระทบ นักวิจัยหวังว่าจะใช้เทคนิคนี้ในการพัฒนาแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์แบบตั้งโต๊ะจะช่วยให้ทราบว่า มีบทบาทอย่างไรในการดูแลผู้ป่วยเหล่านี้” เขากล่าวซึ่งอาจให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับแรงเชิงกลที่พวกมันใช้
ความสามารถ
ของทั้งนักข่าวและสาธารณชนในการทำความเข้าใจสมการวอชเบิร์น ซึ่งได้รับมาครั้งแรกในปี 2464 และอธิบายการไหลของเส้นเลือดฝอยในวัสดุที่มีรูพรุน เน้นย้ำว่าสมการบางครั้งสามารถทำให้วิทยาศาสตร์เป็นที่นิยมได้เรื่องราวนี้ เพราะตามคำกล่าวของฟิชเชอร์ พวกเขาสามารถเข้าใจฟิสิกส์เบื้องหลังได้
ทีมฝรั่งเศสศึกษาพฤติกรรมของฟองอากาศบนพื้นผิวของฟิล์มโพลิเมอร์เหนียวที่ติดอยู่กับหัววัดโลหะ จำนวนและขนาดของฟองอากาศขึ้นอยู่กับความหยาบผิวของฟิล์มและโพรบ พวกเขาค้นพบว่าเมื่อฟิล์มและโพรบถูกดึงไปในทิศทางตรงกันข้าม ฟองอากาศจะบิดเบี้ยวและเปลี่ยนรูปร่าง
สิ่งนี้นำไปสู่เอฟเฟกต์ ‘ถ้วยดูด’ ซึ่งช่วยเสริมแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโพรบและฟิล์ม อย่างไรก็ตาม เมื่ออากาศไหลผ่านระหว่างฟิล์มกับโพรบ ฟองอากาศจะเริ่มเคลื่อนตัวและรวมตัวกัน จุดสัมผัสเล็กๆ จะยังคงอยู่ระหว่างฟิล์มกับหัววัด จนกว่าจะออกแรงมากพอที่จะดึงชิ้นส่วนออกจากกันจนสุดตกลงสู่สถานะพื้น
ประเภทของสสารที่ทำนายไว้เป็นครั้งแรกในปี 1934 ถูกค้นพบที่อุณหภูมิที่สูงผิดปกติ ในโลหะส่วนใหญ่ อิเล็กตรอนจะประพฤติตัวเหมือนก๊าซและเคลื่อนที่แบบสุ่มผ่านโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม วิกเนอร์คาดการณ์ว่าเมื่อความหนาแน่นของอิเล็กตรอนต่ำพอ ก๊าซอิเล็กตรอนจะแข็งตัวเป็นโครงตาข่าย
ที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า จากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ ผลึกวิกเนอร์เหล่านี้ควรก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100 เคลวินเท่านั้น แต่คริสตัลวิกเนอร์ก้อนแรกที่สังเกตได้จากการทดลองนั้นถูกพบที่อุณหภูมิ 600 เคลวิน มันถูกค้นพบในแคลเซียมเฮกซาบอไรด์ที่เจือด้วยแลนทานัมโดยทีมงาน
โลหะทั่วไปมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากันโดยมีสปิน “ขึ้น” และสปิน “ลง” อย่างไรก็ตาม เมื่อมีการหมุนที่ชี้ขึ้นมากกว่าลง หรือกลับกัน โลหะจะกลายเป็นแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนต ยิ่งกว่านั้น อิเล็กตรอนคู่ที่รับผิดชอบความเป็นแม่เหล็กจะถูกตรึงด้วยตาข่ายโลหะและไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น
ในเหล็ก อย่างไรก็ตามในแคลเซียมเฮกซาบอไรด์ที่เจือด้วยแลนทานัม อิเล็กตรอนคู่ที่รับผิดชอบความเป็นแม่เหล็กนั้นสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ “เรายังไม่รู้ว่าสิ่งนี้มีผลในทางปฏิบัติอย่างไร” สมาชิกในทีมของนักวิจัยจากสหรัฐอเมริกา สวิตเซอร์แลนด์ และอาร์เจนตินาและเพื่อนร่วมงาน
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
