นักวิจัยในสหรัฐฯ ได้พัฒนาเทคนิคกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบใหม่ ซึ่งนำเสนอข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับแผ่นโลหะอะไมลอยด์ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของความผิดปกติของระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์และโรคพาร์กินสัน นักวิทยาศาสตร์อ้างว่าความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับโปรตีนที่จับเป็นก้อนหรือบิดเบี้ยวเหล่านี้สามารถช่วยพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ ๆ
อะไมลอยด์เป็นโปรตีนที่ไม่ละลายน้ำและมีมวลรวม
ที่ผิดปกติซึ่งเชื่อมโยงกับการพัฒนาของโรคต่างๆ รวมถึงโรคเบาหวานและภาวะทางระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์ พาร์กินสัน และโรคฮันติงตัน แม้ว่าโปรตีนอะไมลอยด์ส่วนใหญ่อาจไม่เป็นพิษ แต่ก็กลายเป็นปัญหาเมื่อก่อตัวเป็นเส้นใยหรือคราบจุลินทรีย์รอบ ๆ เซลล์และขัดขวางการทำงานปกติของพวกมัน ในสมอง การเรียงตัวผิดและการจับตัวเป็นก้อนของอะไมลอยด์สามารถฆ่าเซลล์ประสาทจำนวนมากได้
การทำความเข้าใจโครงสร้างพื้นฐานของแผ่นโลหะเหล่านี้สามารถปูทางไปสู่การพัฒนาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพสำหรับโรคเหล่านี้ ตอนนี้นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ได้พัฒนาเทคนิคกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลแบบใหม่ซึ่งวัดทั้งตำแหน่งและการวางแนวของโมเลกุลเดี่ยวในกลุ่มโปรตีนอะไมลอยด์เหล่านี้โดยเปิดเผยรายละเอียดระดับนาโนเกี่ยวกับโครงสร้างของพวกมัน
“เราต้องการเทคโนโลยีการถ่ายภาพที่สามารถดูการเคลื่อนไหวของโมเลกุลเหล่านี้ในระบบที่มีชีวิตเพื่อทำความเข้าใจกลไกทางชีววิทยาพื้นฐานของโรคได้” Matthew Lewผู้นำการวิจัยอธิบาย “โรคอะไมลอยด์และพรีออน เช่น อัลไซเมอร์ พาร์กินสัน และโรคเบาหวาน เป็นเป้าหมายแรกของเราสำหรับเทคโนโลยีนี้ แต่เราเห็นว่าเทคโนโลยีนี้ถูกนำไปใช้ในด้านอื่นๆ ด้วย”
โปรตีนอะไมลอยด์มีความสามารถในการย้อม
ด้วยสีเรืองแสงบางชนิด และเนื่องจากไม่มีการเชื่อมโยงเทียมระหว่างโพรบเรืองแสงกับพื้นผิวอะไมลอยด์ การวางแนวการจับของโพรบจึงสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างและการจัดระเบียบของโปรตีนอะไมลอยด์ได้ นักวิจัยได้สร้างตัวชี้วัดประสิทธิภาพเพื่อระบุว่าเทคนิคการใช้กล้องจุลทรรศน์ต่างๆ สามารถวัดทิศทางของสีย้อมเรืองแสงได้ดีเพียงใด ในงานที่อธิบายไว้ในวารสารOpticaพวกเขารายงานว่ากล้องจุลทรรศน์ที่แยกแสงฟลูออเรสเซนต์ออกเป็นสองช่องโพลาไรซ์ให้การวัดการวางแนวที่เหนือกว่าและใช้งานได้จริง
วิธีการด้วยกล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูงแบบใหม่นี้ช่วยให้พวกเขาวัดได้ไม่เพียงแค่ตำแหน่งของการเรืองแสงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณลักษณะต่างๆ เช่น โพลาไรเซชัน ซึ่งถูกละเลยในวิธีการอื่นๆ ด้วยกล้องจุลทรรศน์อื่นๆ ส่วนใหญ่
“เมตริกที่เราพัฒนาขึ้นนั้นคำนวณประสิทธิภาพของการออกแบบไมโครสโคปแบบใดแบบหนึ่งได้เร็วกว่าเมื่อก่อนถึง 1,000 เท่า” Tingting Wuอธิบาย “โดยการวัดทิศทางของโมเลกุลเดี่ยวที่จับกับมวลรวมของอะไมลอยด์ กล้องจุลทรรศน์ที่เลือกช่วยให้เราสามารถจับคู่ความแตกต่างในการจัดโครงสร้างอะไมลอยด์ซึ่งไม่สามารถตรวจพบได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์โลคัลไลเซชันมาตรฐาน”
นักวิจัยหาปริมาณว่าทิศทางของโมเลกุลเรืองแสง (สีแดงไนล์) เปลี่ยนแปลงไปทุกครั้งที่ยึดติดกับโปรตีนอะไมลอยด์อย่างไร ความแตกต่างในพฤติกรรมการจับเหล่านี้สามารถนำมาประกอบกับความแตกต่างของโครงสร้างระหว่างมวลรวมของแอมีลอยด์ เนื่องจากวิธีการนี้ให้ข้อมูลโมเลกุลเดี่ยว นักวิจัยจึงสามารถสังเกตความแตกต่างระดับนาโนระหว่างโครงสร้างอะไมลอยด์ได้
เทคนิคการถ่ายภาพให้ความกระจ่างเกี่ยวกับเส้นใย
อะไมลอยด์ที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์”ในกล้องจุลทรรศน์และการถ่ายภาพด้วยแสง นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรได้ผลักดันขอบเขตของการถ่ายภาพให้เร็วขึ้น ตรวจสอบได้ลึกขึ้น และมีความละเอียดสูงขึ้น” ลิวกล่าว “งานของเราแสดงให้เห็นว่าเราสามารถให้ความกระจ่างเกี่ยวกับกระบวนการพื้นฐานทางชีววิทยาโดยเน้นที่การวางแนวโมเลกุลแทนซึ่งสามารถเปิดเผยรายละเอียดเกี่ยวกับการทำงานภายในของชีววิทยาที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบเดิม”
นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าการตั้งค่ากล้องจุลทรรศน์ของพวกเขาใช้ชิ้นส่วนที่มีจำหน่ายในท้องตลาดซึ่งสามารถเข้าถึงได้โดยทุกคนที่ใช้กล้องจุลทรรศน์ที่มีความละเอียดสูงสุดโมเลกุลเดียว จากนั้นพวกเขาวางแผนที่จะตรวจสอบโครงสร้างอะไมลอยด์เป็นเวลาหลายชั่วโมงและหลายวันเพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงระดับนาโนขณะที่พัฒนาและจัดระเบียบ การศึกษาระยะยาวของมวลรวมอะไมลอยด์สามารถเปิดเผยข้อมูลใหม่เกี่ยวกับวิธีการจัดระเบียบโปรตีนอะไมลอยด์และความรวดเร็วของพวกมันที่จะเติบโตหรือละลายตามธรรมชาติ ทีมงานกล่าว
เลเซอร์ที่อธิบายไว้ในNature Photonicsสามารถทำให้ใหญ่ขึ้นได้ด้วยการเพิ่มขนาดของ metasurface และปริมาณที่ได้รับเพื่อผลิตอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่มีกำลังสูง “ในทั้งสองกรณีนี้ โหมด lasing ไม่ต้องการองค์ประกอบภายในโพรงใด ๆ นอกเหนือจาก metasurface เอง” Forbes กล่าว
“ปัจจุบัน นักรังสีวิทยาส่วนใหญ่ขาดความรู้และทักษะในด้านสารสนเทศเกี่ยวกับการถ่ายภาพ แม้ว่าจะมีเจตจำนงที่ชัดเจนที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับหัวข้อเหล่านี้” พวกเขาตั้งข้อสังเกต “ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่านักรังสีวิทยาและผู้อยู่อาศัยส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่าควรมีการฝึกอบรมทางวิชาการด้านสารสนเทศเกี่ยวกับการถ่ายภาพ แม้ว่าจะเป็นที่ทราบกันดีว่าข้อจำกัดด้านเวลาในระหว่างการฝึกอบรมด้านรังสีวิทยาขัดขวางการรวมข้อมูลด้านการถ่ายภาพไว้ด้วย”
การเติบโตของกัมมันตภาพรังสี
แนวโน้มการวิจัยที่สำคัญคือการวิเคราะห์กัมมันตภาพรังสีและพื้นผิว ซึ่งความนิยมนั้นเกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างข้อมูลที่มีปริมาณงานสูงและการตัดสินใจทางคลินิก ผู้เขียนกล่าวต่อ ถูกกำหนดให้เป็นแนวทางการทำเหมืองข้อมูลที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อดึงข้อมูลมิติสูงในรูปแบบของคุณลักษณะมากมายจากภาพทางคลินิกสำหรับการสร้างการเรียนรู้ด้วยเครื่องหรือแบบจำลองทางสถิติ สามารถใช้รังสีเอกซ์กับรูปแบบการถ่ายภาพต่างๆ เพื่อตอบคำถามทางคลินิกที่เกี่ยวข้องได้ เช่น , มวลศีรษะและคอ, ตับอ่อน, โรคกระดูกพรุนที่สะโพก, ต่อมน้ำเหลืองและโรคปอด
Credit : experiencethejoy.net expertlistbuilding.com fairytalefavors.net fioredicappero.com forumperekur.com
