ปากคีบออปติคัลชนิดใหม่สามารถดักจับและจัดการวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่า 10 นาโนเมตรโดยไม่ทำลายวัตถุนั้น อุปกรณ์ไฮบริดออปโตเทอร์โมอิเล็กโทรไดนามิกซึ่งพัฒนาและเพื่อนร่วมงานที่ ในสหรัฐอเมริกาสามารถใช้เพื่อควบคุมชีวโมเลกุลที่ไวต่อแสงและวัตถุระดับนาโนอื่นๆ ปากคีบแบบออปติคอลประดิษฐ์ขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ผู้ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2018 จากผลงานของเขา
อุปกรณ์
เหล่านี้ซึ่งใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูงเพื่อสร้างแรงที่ยึดและเคลื่อนย้ายวัตถุขนาดไมครอนในวิถีของลำแสง ได้กลายเป็นเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการวิจัยทางชีววิทยา อย่างไรก็ตาม พวกมันถูกจำกัดด้วยขนาดของวัตถุที่พวกมันสามารถจัดการได้เนื่องจากการเลี้ยวเบน ซึ่งจะจำกัดขนาดสปอต
ของลำแสงเลเซอร์ที่ดักจับไว้ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นของแสงที่ให้แสงสว่าง สำหรับแสงสีแดงที่มีความยาวคลื่น 700 นาโนเมตรและพลังงานเลเซอร์ค่อนข้างต่ำที่หลายมิลลิวัตต์ ตัวอย่างเช่น แหนบสามารถดักจับและควบคุมวัตถุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 350 นาโนเมตรหรือมากกว่าได้
อย่างเสถียรเท่านั้น ในการทำเช่นเดียวกันกับวัตถุขนาดเล็ก จะต้องเพิ่มกำลังแสงเลเซอร์ ถอยห่างจากเลเซอร์โฟกัสปากคีบแบบออปโตเทอร์โมอิเล็กโทรไฮโดรไดนามิก (OTETs) แบบใหม่จะหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้โดยการดักจับวัตถุขนาดนาโนเมตรในตำแหน่งที่ห่างจากเลเซอร์โฟกัสความเข้มสูง
หลายไมครอน วัตถุดังกล่าวจึงได้รับการปกป้องจากแสงจ้าและความร้อนที่เลเซอร์สร้างขึ้น อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยรูเล็กๆ กว้าง 300 นาโนเมตรและหนา 120 นาโนเมตรที่เจาะในฟิล์มทองคำที่บางมาก โครงสร้างเหล่านี้ซึ่งวางอยู่บนพื้นผิวแก้วเป็นพลาสโมนิก หมายความว่าพวกมันมีปฏิกิริยารุนแรง
กับแสงผ่านพลาสมอนบนพื้นผิว (การสั่นแบบรวมของอิเล็กตรอนที่พื้นผิวของโลหะ) ที่ความถี่เรโซแนนซ์เฉพาะ อันตรกิริยาเหล่านี้ทำให้เกิด “จุดร้อน” ของสนามไฟฟ้าหลายจุดที่อนุภาคสามารถดักจับได้นักวิจัยได้สร้างแหนบโดยการรวมอาร์เรย์นี้เข้ากับเลเซอร์ที่มีความยาวคลื่น 973 นาโนเมตร
และเส้นผ่าน
ศูนย์กลางของลำแสงโฟกัสที่ 1.33 ไมโครเมตร อนุภาคจะติดอยู่ห่างไกลจากเลเซอร์โฟกัสเนื่องจากใช้สนามไฟฟ้ากระแสสลับ (83 KV/m ที่ความถี่ต่ำกว่า 10 kHz) ซึ่งสร้างศักยภาพในการดักจับหลายไมครอนจากขอบของอาร์เรย์ที่อนุภาคเคลื่อนที่ ดักจับโมเลกุลขนาดเล็กเช่น สามารถใช้ดักจับโมเลกุล
ขนาดเล็ก เช่น DNA และอาจใช้เพื่อจัดเรียงวัตถุตามขนาดของมัน ภารกิจหลังนี้มีความสำคัญสำหรับนักวิจัยที่ต้องการแยกสารชีวโมเลกุลเฉพาะ เช่น ซึ่งเป็นถุงนอกเซลล์ที่มีขนาดตั้งแต่ 30 ถึง 150 นาโนเมตร และเป็นที่รู้กันว่ามีบทบาทในการแพร่กระจายของมะเร็ง ความเป็นไปได้อื่นๆ
ได้แก่ การตรวจจับเชื้อโรคโดยการดักจับและวิเคราะห์ไวรัส และศึกษาโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับโรคเกี่ยวกับระบบประสาท เช่น อัลไซเมอร์ เทคนิคนี้สามารถช่วยในการตรวจหาโรคตั้งแต่เนิ่นๆ เนื่องจากแหนบนั้นดีในการจับโมเลกุลที่อยู่ในระดับต่ำเท่านั้น นอกจากนี้ยังอาจรวม OTET กับเทคนิคการถ่ายภาพอื่นๆ
“ท้องฟ้าเป็นขีดจำกัดเมื่อพูดถึงการประยุกต์ใช้ ผู้ซึ่งร่วมมือกับศูนย์ถ่ายทอดเทคโนโลยีและการพาณิชย์ เพื่อยื่นจดสิทธิบัตรเกี่ยวกับเทคโนโลยีดังกล่าว “ฉันรอคอยที่จะได้เห็นว่านักวิจัยคนอื่นๆ ใช้ความสามารถของตนในการทำงานของพวกเขาอย่างไร”เช่น ไบโอฟลูออเรสเซนซ์
ท้ายที่สุดแล้ว
อุปกรณ์ UCT จะเปิดใช้งานการสแกนเต้านมเชิงปริมาณแบบ 3 มิติเต็มรูปแบบในเวลาเพียง 5-10 นาที ระบบนี้จะเหมาะสำหรับการวัดเนื้อเยื่อเต้านมที่หนาแน่น จะใช้ AI เพื่อเปรียบเทียบการสแกนกับคลังภาพอ้างอิงที่เชื่อมโยงกับโรคที่รู้จัก ซึ่งนำไปสู่การวินิจฉัยอัตโนมัติที่ดีขึ้นและผลบวกปลอมที่น้อยลง
อธิบายว่าการจะบรรลุสิ่งนี้ได้นั้นต้องการการทำงานสามขั้นตอน ได้แก่ การบันทึกภาพแรกจากอาสาสมัคร การสร้างระบบ mark II เพื่อเปรียบเทียบกับการถ่ายภาพทั่วไปในผู้ป่วยมะเร็ง จากนั้นทำการทดลองหลายศูนย์ขนาดใหญ่ นอกจากนี้เขายังเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการลงทุน
โดยสังเกตว่าอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดในขณะนี้คือการระดมทุนสำหรับเฟสที่สอง “ปัญหาคือผู้ให้ทุนต้องการเห็นข้อพิสูจน์ แต่คุณต้องการเงินทุนเพื่อแสดงให้เห็นว่ามันได้ผลจริง” คาดว่าระบบ UCT ใหม่จะถูกนำมาใช้ในการวินิจฉัยเป็นครั้งแรกเพื่อระบุชนิดของมะเร็งที่เฉพาะเจาะจงและลดการตัดชิ้นเนื้อ
ก่อนที่จะนำไปใช้ในการตรวจคัดกรองในท้ายที่สุด “มันสามารถใช้ประโยชน์ได้หลากหลายมากเพราะใช้รังสีที่ไม่ก่อให้เกิดไอออน ดังนั้นจึงปลอดภัย สามารถติดตั้งได้ทุกที่ ในการผ่าตัดของ GP หรือแม้แต่ในฟิตเนสเซ็นเตอร์ มันมีศักยภาพอย่างแท้จริง” เขากล่าวสรุป และอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี
กล่าวถึงการใช้การแสดงออกจากพืชเพื่อผลิตโปรตีน แอนติบอดี เอนไซม์ วัคซีน และผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่ซับซ้อนสำหรับการวิจัยและการใช้งานเชิงพาณิชย์ บริษัทมุ่งเน้นไปที่การใช้เทคโนโลยีการแสดงออกที่ผลิตจากพืชเพื่อเร่งการวิจัยและลดต้นทุนในการพัฒนาและผลิตยารักษาโรค วัคซีน
พื้นที่สองแห่งที่ฟิสิกส์ของออสเตรเลียไม่ได้เป็นตัวแทนคือฟิสิกส์ของสสารควบแน่นและพลังงานสูง การวิจัยจำนวนมากในพื้นที่เหล่านี้อาศัยสิ่งอำนวยความสะดวกราคาแพงและความร่วมมือ และชุมชนฟิสิกส์เป็นผู้นำการรณรงค์ที่ยาวนานเพื่อโน้มน้าวให้รัฐบาลออสเตรเลียชุดต่อๆ
มาเห็นว่าประเทศนี้ควรเข้าร่วมเป็นสมาชิกของห้องปฏิบัติการระหว่างประเทศดังกล่าวยังช่วยให้จานโทรคมนาคมสามารถเข้าถึงดาวเทียมค้างฟ้าพร้อมกันได้ถึง 20 ดวง ในระบบดาวคู่และระบบตติยภูมิที่ยังไม่ทราบและการตรวจวินิจฉัยสุขภาพของมนุษย์และสัตว์
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
