Rappelez-vous votre corps chaque instant n'est pas en cours ou d'un mouvement grave ou légère, tout en même temps, les cellules et les tissus du corps sont constamment vibrent, Cette vibration est engendrée lorsque le mouvement de la cellule de force d'interactions moléculaires.
Si ces forces génèrent des ondes de pression dans l'air, nous avons conduit au tympan de l'oreille interne, nous pouvons être en mesure d'entendre "Chanson Cell." Cependant, en raison de la vibration est trop petit, même s'il est difficile de saisir avec précision par des instruments les plus avancés.
Comparaison entre les forces intermoléculaires actuel dispositif de surveillance efficace est un microscope à force atomique (AFM), sa Il est un composant clé de la micro-sonde à l'échelle nanométrique cantilever Diverses contraintes mesurées par l'interaction de la pointe et la surface de l'objet. Cependant, en raison de problèmes de vibration et de précision, ce qui entraîne dans la surveillance de la motilité cellulaire devient insuffisante.
Figure | microscope à force atomique (AFM)
Mais le problème semble être résolu par des scientifiques! Selon l'heure locale des États-Unis le 15 mai publié dans « Nature Photonics » (Nature Photonics) article, Université de Californie, San Diego ingénieurs ont développé une Un moyen très délicates et sensibles sensibles à La force générée lorsque la détection de bactéries peut nager , Même « entendre » les cellules musculaires massant.
concept de détection optique de la nano | Fig.
Ce dispositif est en fait une fibre de nano, environ 1/100 du diamètre d'un cheveu humain. Ces fibres peuvent détecter une force jusqu'à 160 Flying Cow (de femtonewton, fN) de H. pylori produit lorsque la natation dans le liquide de culture, tandis qu'une fraction d'environ un 10000000000000 vache volant est seulement 1 Newton.
De plus, sonde à fibre Nano peut détecter le bruit généré par les cardiomyocytes de battement de la souris, L'intensité sonore d'environ 30 dB, l'oreille humaine peut entendre le son d'un millième limite.
« Le point important de cette technologie est que, Nous pouvons maintenant suivre les interactions extrêmement microscopiques Dans le passé, cela est impensable. « Professeur San Diego, École d'ingénierie, Université de Californie, Donald Sirbuly Nano ingénierie a commenté les résultats de leurs équipes de travail.
Carte | Donald Professeur Sirbuly
Professeur Sirbuly a également dit, Les applications futures de cette technologie sera plus excitant - la détection d'une seule bactérie pour obtenir une telle morphologie et activités, ou la liaison cellule de contrôle de la division, les changements de cellule de contrôle caractéristiques physiques, afin de déterminer si les cellules cancéreuses ou une attaque de virus, nanométrique même comme un stéthoscope pour écouter émis par les cellules vivantes il semble.
En fait, dès 2002, expert en nanotechnologie bien connu à l'Université de Californie, Los Angeles professeur James Gimzewski remarqué ce phénomène, et donc la création cellules acoustiques (Sonocytology). Selon lui, Par des changements dans son cellulaire, qui peut être trouvée le plus rapidement possible les cellules malades .
Carte | expert en nanotechnologie Professeur James Gimzewski
En 2004, le professeur Gimzewski publié dans la revue « Science » article décrit l'équipe de recherche de deux ans sur la levure, ils ont trouvé, Les cellules de génération à la mort, se déplaçant toujours à une certaine fréquence . Ce mouvement prend la forme du son dans une gamme de fréquences spécifique, mais ces fréquences représente une signification particulière.
Point Cell-acoustique de vue, si la cellule est un indicateur important de la santé du changement de la fréquence de vibration. Les cellules saines dans la fréquence de résonance de la norme de 1,8 Hz entre 8,2 Hz, dite « cellules chanson », tout blessé cellulaire, il émettra un « cri », avant la mort cellulaire, il émettra un « râle ».
Le cancer survient lorsque les cellules fabriqueront du bruit. En raison de cette énorme percée, fondée par le professeur Gimzewski cellules acoustiques aussi l'une des plus importantes découvertes médicales connues comme le 21ème siècle.
Carte | cellules au microscope dans le « chant »
Cette fois, le professeur Donald Sirbuly nanofibres cellules de détection acoustique sans aucun doute un grand pas en avant et la sensibilité du microscope à force atomique conventionnel (AFM) est au moins 10 fois améliorées. AFM est le principal outil utilisé actuellement interaction significative entre la molécule sonde, mais par rapport à quelques centaines de nanomètres de diamètre de la nouvelle sonde à fibre, ce qui est évidemment un monstre.
« Vous pouvez simplement mettre notre tout nouveau sonde nano-fibre Est entendu d'avoir une sensibilité de pincettes optique miniature microscopie à force atomique », Professeur Sirbuly dit.
Ce dispositif est extrêmement structures complexes, principalement à base de fibres minces d'oxyde d'étain revêtues d'une mince couche de polymères de polyéthylène glycol, également incrusté de nanoparticules d'or.
Lors de l'utilisation, les chercheurs ont besoin d'être plongé dans la solution de cellules à fibres, puis un faisceau lumineux émis à celui-ci, le signal optique transmis intensité du signal de retour peut être déterminé combien absorption optique et beaucoup d'énergie sonore provenant de l'environnement.
« Nous ne pouvons pas seulement détecter ces énergies subtiles et son, grâce à cet outil nano-détection haute résolution Tous les changements subtils qui peut être fait quantification " Sirbuly expliqué.
Le principe de fonctionnement de la sonde nano-fibre est pas compliqué Lorsque la lumière se propage le long de la fibre, ce qui génère une interaction avec des nanoparticules d'or, de sorte que le signal optique est suffisamment amplifié pour être observées par les microscopes conventionnels.
La force de fixation du signal optique avec la fibre optique peut être immergé dans la solution après le changement de cellule. Lorsque l'énergie de la cellule acoustique et des nanoparticules d'or frappantes, ils sont séparés de la surface de la fibre sera vers le bas, et il peut ainsi générer une interaction plus forte avec le signal optique, de manière à accroître l'intensité du signal optique.
Au cours de l'expérience, les chercheurs calibrent en permanence l'appareil afin qu'il puisse être adapté à différentes forces et de l'énergie sonique.
La clé réside dans son équipement couche polymère Fibre - il est suffisamment sensible pour détecter et la très faible énergie émis cellule acoustique. Et cette couche polymère n'est pas statique, professeur de l'équipe Sirbuly A mis au point un revêtement plus dur et polymère plus doux, il peut être utilisé pour surveiller la plus forte et plus faible densité d'énergie, respectivement.
Quant à l'avenir, les chercheurs envisagent d'utiliser des fibres nano pour détecter l'activité biologique et les propriétés mécaniques des cellules individuelles. Le développement sera axé sur la création d'un stéthoscope biologique extrêmement sensible, Même la possibilité d'utiliser la rétroaction pour développer un son La nouvelle technologie d'imagerie Nano.
