يعد هذا الاكتشاف خطوة مهمة نحو تطوير أدوات جديدة في مجال البيولوجيا الجزيئية وتكنولوجيا النانو. إن توفر مثل هذه الأدوات سيجعل من الممكن إجراء فحص متعمق للهياكل المعقدة ثلاثية الأبعاد، على مقياس نانومتري
قدم العلماء في مختبرات أبحاث شركة آي بي إم، بالتعاون مع باحثين من جامعة ستانفورد، تقنية جديدة للتصوير بالرنين المغناطيسي تتيح التصوير بالرنين المغناطيسي بدقة ودقة أعلى 100 مليون مرة من أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي الحالية.
تشكل نتائج البحث الجديد، المنشورة في المجلة العلمية Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)، خطوة مهمة نحو تطوير أدوات جديدة في مجال البيولوجيا الجزيئية وتكنولوجيا النانو. إن توفر مثل هذه الأدوات سيجعل من الممكن إجراء فحص متعمق للهياكل المعقدة ثلاثية الأبعاد، على مقياس نانومتري.
أتاحت تقنية الفصل (الدقة) العالية هذه للعلماء إنشاء مجهر يمكن - بعد مزيد من التطوير - أن يسمح بإلقاء نظرة خاطفة على تفاصيل بنية البروتينات، ويمهد الطريق لعلاج طبي شخصي وأدوية تستهدف مستوى الفرد. هيكل البروتين للمريض المعالج.
قد يؤثر التطور الجديد الذي قام به علماء شركة IBM على عالم أبحاث المواد - من البروتينات إلى الدوائر المتكاملة - حيث يتطلب فهم الهياكل على مستوى الذرة الواحدة.
أصبح التقدم الحالي ممكنًا بمساعدة تقنية الفحص المجهري بالرنين المغناطيسي (MRFM)، التي تكتشف القوى المغناطيسية الصغيرة للغاية. إن تقنية التصوير قادرة على فحص الهياكل الموجودة على عمق كبير تحت سطح المادة التي يتم فحصها، وبالتالي توفر ميزة واضحة مقارنة بالمجهر الإلكتروني المعروف اليوم. لا تؤدي عملية الاختبار إلى إتلاف أو إتلاف المادة التي تم اختبارها، مما يسمح بإجراء دراسة متعمقة للمواد البيولوجية.
وفي عملية اختبار وتطوير التكنولوجيا الجديدة، اختبر الباحثون في شركة IBM وجامعة ستانفورد سلالة من الفيروس الذي يدمر محاصيل التبغ)، مع النزول إلى مستوى فصل قدره أربعة نانومترات (النانومتر هو جزء من مليار من المتر). ويبلغ حجم الفيروس الذي تم اختباره 18 نانومتر.
على عكس أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي المألوفة، التي تستخدم ملفًا مغناطيسيًا لإطلاق واستقبال الرنين المغناطيسي العائد من الجسم الذي تم فحصه، يستخدم المجهر الفريد الذي تم تطويره في شركة IBM طرفًا صغيرًا مصنوعًا من الفضة ومصممًا كلوح ركوب الأمواج الدقيق للغاية. عند تلقي استجابة مغناطيسية، تهتز اللوحة الفضية باهتزاز بسيط، والذي يتم قياسه بواسطة ليزر حساس للغاية يلتقط الدوران المغناطيسي حول ذرات الهيدروجين الموجودة بالقرب من الطرف الفضي. يتيح المسح ثلاثي الأبعاد للطرف إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد للمادة التي تم مسحها بمساعدة هذا الطرف واهتزازه.
تعليقات 8
لكن المجهر أكثر دقة من التصوير بالرنين المغناطيسي لأنه موجود منذ بعض الوقت، وعيني أكثر دقة من بعض الأجهزة الموجودة هناك.
دا: أنا آسف لإفساد الحفلة لك، ولكن الأمر كله يتعلق بالكثير من الهراء لبعض العدسات الحسابية المتقاربة والتلاعب بطول الموجة.... كررني 10000 مرة، ولن يبدو بناء مثل هذه الأجهزة أكثر تعقيدًا من ربط الحجر بالعصا.
أفضل موقع
الجولان:
أنا لست خبيرا في هذا الشأن. أقتبس فقط من المقال:
"إن تقنية التصوير قادرة على فحص الهياكل الموجودة على عمق كبير تحت سطح المادة التي يتم فحصها، وبالتالي توفر ميزة واضحة مقارنة بالمجهر الإلكتروني المعروف اليوم."
إنه مزيج من AFM مع التصوير بالرنين المغناطيسي وهو الرنين المغناطيسي مع المجهر الماسح. يقوم المجهر الماسح بفحص السطح فقط، وبالتالي لا يمكن أن يحل محل التصوير بالرنين المغناطيسي. كما أن دقة التصوير بالرنين المغناطيسي كما يمكنك أن تفهم من هذه المقالة هي 10 سم لكل بكسل:
""فصل بأربعة نانومترات (النانومتر هو جزء من مليار من المتر)" + "مما يتيح التصوير بالرنين المغناطيسي بفصل ودقة أعلى 100 مليون مرة من أنظمة التصوير بالرنين المغناطيسي الموجودة اليوم"
هذا ليس صحيحا. يقوم التصوير بالرنين المغناطيسي بالفصل حسب ترتيب الميكرونات (جزء من المليون من المتر).
وأتساءل أين وقع الخطأ بالضبط في الترجمة بين العبرية والإنجليزية. إذا كتب بالفعل أن هناك تحسنًا بمئة مليون مرة مقارنة بدقة التصوير بالرنين المغناطيسي اليوم، فسيتم الحصول على دقة بين البيكو والفيمتومتر، وهو أصغر بكثير من ذرة هيدروجين واحدة.
يجب إعادة النظر في المقال أو شرحه أكثر.
تحيات أصدقاء،
عامي بشار
سأعترف أنني لم أتعمق في المقالة بعد، ولكن هل تسمح هذه التقنية (أو ستسمح) بمسح "سطح" المادة فقط؟ أم أنك ستسمح أيضًا بإلقاء نظرة على البنية الداخلية للمادة؟ إذا كان الأمر كذلك، إلى أي "عمق"؟
شكرا جزيلا على إجابات الخبراء،
شكرا.
من تقنيات مثل المجهر الإلكتروني، وتقنيات فحص بنية البروتين مثل حيود الأشعة السينية.
لن يحل محل التصوير بالرنين المغناطيسي الطبي.
هذا هو المجهر المغناطيسي الماسح.
مذهل بكل بساطة، لقد انتهيت للتو من قراءة كتاب راي كورزويل "التفرد قريب"، يؤكد كورزويل عدة مرات على مسألة مستوى دقة فحص التصوير بالرنين المغناطيسي الذي يتضاعف من سنة إلى أخرى بطريقة أسية، وهو الأمر الذي يقول إنه سيسمح مسح دقيق لبنية الدماغ ليتم إجراؤه كخطوة أولية لإعادة بنائه ونسخه إلى بنية حاسوبية قائمة على السيليكون، من الجميل حقًا أن نرى كيف تتحقق تنبؤاته واحدة تلو الأخرى، يا له من إنجاز للعلم، سوف سيكون من المثير للاهتمام حقًا أن نرى إلى أين سيقودنا ذلك.
http://www.tapuz.co.il/BLOG/ViewEntry.asp?EntryId=1065939&passok=yes