به صدای سلول‌ها گوش دهید

«دونالد سیربلی» محقق گفت: «نانوفیبر، ابزاری جدید با وضوح بالا برای کاوش‌های نانومکانیکی است.» محققان دانشگاه کالیفرنیا و سن دیگو، فیبر نوری در اندازه‌ی نانو ساختند که قادر به گوش دادن و حس کردن نیروهای ایجادشده توسط سلول‌ها، است. این دستگاه، نوعی استتوسکوپ برای سلول‌های فردی است که فقط چند صد نانومتر را اندازه‌گیری می‌کند، یعنی ۱۰۰ برابر نازک‌تر از رشته‌ای از موی انسان است.

این فیبر در مقایسه با میکروسکوپ اتمی، ده برابر حساس‌تر است. وقتی دانشمندان این دستگاه را در محلول حاوی نمونه‌ی کوچکی از میکروب‌های معمولی روده قرار دادند، فیبر قادر بود نیروهایی ده تریلیون برابر کوچکتر از یک نیوتن تنها را تشخیص دهد. وقتی فیبر در معرض کشت‌های سلول‌های قلب موش قرار گرفت، قادر بود صداهایی به ضعیفی ۳۰- دسی‌بل را تشخیص دهد. دونالد سیربلی، محقق ارشد و استاد مهندسی نانو در دانشگاه سن دیگو، در مصاحبه‌ای خبری گفت: «این امر می‌تواند درهای جدیدی برای بررسی تعاملات کوچک و تغییراتی که قبلاً نمی‌توانست دنبال و بررسی شود را باز کند.»

سیربلی می‌گوید: «می‌توان از این دستگاه برای مطالعه‌ی بیومکانیک سلول‌ها و تشخیص تحولات مضر بالقوه استفاده کرد. این فیبر می‌تواند به علائم حمله‌ی ویروسی یا رشد سرطانی گوش دهد. این دستگاه دارای رشته‌ی کوچکی از دی‌اکسید قلع است. فیبر با لایه‌ی نازکی از پلی اتیلن گلیکول که نوعی پلیمر است، پوشیده می‌شود. روی این پوشش، نانوذرات طلا پاشیده می‌شود.»

دانشمندان پرتویی از نور را به نانوفیبر می‌فرستند و این موضوع را بررسی می‌کنند که نیروهای ساطع‌شده از محیط مورد مطالعه، چه کشت سلول باشد و چه محلول‌های باکتریایی، چگونه بر نور تاثیر می‌گذارند. حساسیت پلیمر به نیروهای اطراف، در عملکرد دستگاه حائز اهمیت است. محققان می‌توانند برای اندازه‌گیری نیروهای بزرگ‌تر، از پوشش سخت‌تر و ضخیم‌تری استفاده کنند؛ یا برای اندازه‌گیری نیروهای کوچک‌تر از پلیمر نازک‌تر و پیچ و تاب‌دارتری استفاده کنند. سیربلی گفت: «ما فقط قادر به تشخیص این صداها و نیروهای کوچک نیستیم؛ بلکه می‌توانیم با استفاده از این دستگاه، آن‌ها را اندزه‌گیری نیز کنیم. این، ابزاری جدید برای کاوش نانومکانیکی وضوح بالا است.». محققان این نانوفیبر جدید را در مجله‌ی Nature Photonics شرح داده‌اند.