นาโนไลท์! กล้อง! การกระทำ!ผลึกเซมิคอนดักเตอร์ขนาดเล็กเผยให้เห็นการทำงานของเซลล์อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

นาโนไลท์! กล้อง! การกระทำ!ผลึกเซมิคอนดักเตอร์ขนาดเล็กเผยให้เห็นการทำงานของเซลล์อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

เมื่อเดือนธันวาคมที่ผ่านมา Sanford Simon ได้เข้าร่วมการประชุมชีววิทยาของเซลล์ ซึ่งนักวิจัยได้นำเสนอภาพแล้วภาพเล่าของเซลล์ที่เน้นสีสันด้วยสีย้อมอินทรีย์หรือโปรตีนเรืองแสง ผู้พูดยังเปิดตัวภาพยนตร์ที่มีโปรตีนเป็นฮีโร่แอคชั่นระดับเซลล์ ในละครสั้น ๆ เหล่านี้ ซึ่งมักจะกินเวลาเพียงไม่กี่วินาที ผู้ชมจะได้เห็นการกระทำของโมเลกุลที่ซับซ้อนซึ่งเป็นสาเหตุของมะเร็ง เบาหวาน และโรคอื่น ๆ ในมนุษย์

ลูกปัดสายรุ้ง เม็ดบีดโพลิเมอร์ที่ฝังด้วยจุดควอนตัมจะเรืองแสงได้ 5 สี

เนี่ย

สารบ่งชี้มะเร็ง จุดควอนตัมดอทที่เปล่งแสงสีแดงจะติดแท็กโปรตีนบนพื้นผิวของเซลล์มะเร็งเต้านม ในขณะที่สีย้อมสีน้ำเงินทั่วไปจะคราบนิวเคลียสของเซลล์

อู๋/ควอนตัม ดอท คอร์ป

ภายในเซลล์ จุดควอนตัมเรืองแสงเน้นนิวเคลียสของเซลล์ (สีส้ม) และเส้นใยไมโครทูบูล (สีเขียว)

อู๋/ควอนตัม ดอท คอร์ป

เลือกฉลาก จุดควอนตัมดอทที่เชื่อมโยงกับแอนติบอดี (สีแดง) เน้นโปรตีนเฉพาะบนพื้นผิวเซลล์ เช่นเดียวกับที่โปรตีนเรืองแสงสีเขียวทำ

ไซมอนและคณะ

การสาธิตที่มีสีสันเช่นนี้แผ่ซ่านไปทั่วงานวิจัยทางชีววิทยา ไซมอน 

นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยร็อคกี้เฟลเลอร์ในนิวยอร์ก กล่าว โดยเขาถ่ายภาพด้วยเซลล์ของตัวเองมากมาย หยิบวารสารอณูชีววิทยาเกือบทุกเล่มแล้วมีเซลล์ที่สวยงามบนหน้าปก เรืองแสงเป็นสีเขียวหรือสีแดงหรือสีรุ้งทั้งหมด “ส่วนหนึ่งของ [การถ่ายภาพ] นี้คือความอยากรู้อยากเห็นทางสติปัญญา และอีกส่วนหนึ่งคือความหวังที่แท้จริงในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับสรีรวิทยาและพยาธิวิทยาของมนุษย์มากขึ้น” ไซมอนกล่าว

แต่สีย้อมและโปรตีนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเรียกว่าฟลูออโรฟอร์มีข้อเสีย สีจะจางลงอย่างรวดเร็ว และมีเพียงสองหรือสามสีเท่านั้นที่สามารถติดฉลากส่วนประกอบของเซลล์ต่างๆ ได้พร้อมกัน นักชีววิทยาต้องการเห็นเครื่องจักรทั้งหมดของเซลล์ทำงานพร้อมกันในเทคคัลเลอร์เป็นเวลาหลายวัน เดือน หรือหลายปี

นั่นคือที่มาของจุดควอนตัมในภาพ ส่วนใหญ่มักจะได้รับการขนานนามว่ามีบทบาทที่มีศักยภาพในการคำนวณและการจัดเก็บข้อมูล อนุภาคขนาดนาโนของเซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้สามารถทำให้เรืองแสงเป็นสีใดก็ได้เป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปี ในปี พ.ศ. 2541 สิ่งพิมพ์ที่สำคัญสองฉบับประกาศจุดควอนตัมเป็นฉลากสำหรับเซลล์และโปรตีน “ดูเหมือนว่าพวกมันมีศักยภาพในการแก้ปัญหาทุกประเภทที่เรามีกับการถ่ายภาพในทางชีววิทยา” ไซมอนกล่าว

สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์

รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ

ติดตาม

ตอนนี้ 4 ปีต่อมา งานวิจัยใหม่ถล่มทลายแสดงให้เห็นว่าความกระตือรือร้นเริ่มแรกสำหรับจุดในชีววิทยาไม่ได้เป็นเพียงการโฆษณาชวนเชื่อ พวกเขาอาจเป็นดาวดวงต่อไปของการถ่ายภาพทางชีววิทยา

Credit : เว็บยูฟ่าสล็อต