تولید ابزارهای تصویر برداری از جمله اشعه ایکس و MRI، یک انقلاب در حوزه پزشکی به شمار می‌رود زیرا این ابزارها امکان تصویربرداری درون مغز و ارگان‌های دیگر بدن فرد زنده را به پزشکان داد. اکنون محققان دانشگاه کلمبیا ابزار جدیدی را برای دیدن درون سلول‌های زنده در کوچک‌ترین مقیاس ممکن ارائه داده‌اند. این وسیله از یک ردیاب شیمیایی پرکاربرد به نام D۲O یا آب سنگین و روش تصویربرداری لیزری به نام SRS استفاده می‌کند. پتانسیل‌های کاربردی این تکنیک شامل به‌کارگیری توسط جراحان در تشخیص و خارج کردن تومور، تشخیص جراحات سر و بیماری‌های تکاملی و متابولیک است.
نکته قابل توجه در این روش، استفاده از آب سنگین به عنوان یک ردیاب شیمیایی است. آب سنگین از طریق تبادل اتم‌های اکسیژن آب معمولی با نمونه سنگین اتم اکسیژن به نام دوتریوم به‌وجود می‌آید. آب سنگین مزه و ظاهری مشابه آب نرمال دارد و نوشیدن آن به مقدار کم بی‌خطر است (کمتر از پنج قاشق برای انسان) و هنگامی که در سلول‌های بدن متابولیزه شود در ایجاد ساختار پروتئین، لیپید و DNA طی تشکیل باند شیمیایی با کربن به‌کار می‌رود.
هنگامی که کربن-دوتریوم‌ها تحت تابش نور قرارگیرند، شروع به لرزیدن در فرکانس‌های متفاوتی می‌کنند و از این طریق می‌توان پروتئین، لیپید و DNA را شناسایی کرد و تولید آن‌ها را در مغز، پوست، روده و دیگر ارگان‌های بدن ردیابی کرد.
در این مطالعه، دانشمندان آب معمولی را با آب سنگین مخلوط کردند و آن را به جنین کرم حلقوی، موش و گورخر ماهی خوراندند، سپس با تصویربرداری SRS در بافت‌های مختلف، ساعت‌ها و روزها تشکیل پروتئین، لیپید و DNA را مشاهده کردند.
در کرم حلقوی، آن‌ها افزایش و کاهش تولید چربی را در سیستم تولیدمثل کرم طی روند پیری مشاهده کردند. چربی کمک می‌کند تا تخم‌های کرم، بالغ شوند و هنگامی که این چربی دیگر لازم نباشد تولید آن کاهش می‌یابد. آن‌ها تولید انبوهی از پروتئین‌های جدید در بدن کرم پیر را نیز مشاهده کردند. به نظر می‌رسد تصویربرداری SRS نشاندار شده با دوتریوم، می‌تواند برای نشان دادن رسوبات پروتئینی و بیماری‌های مرتبط با پیری به‌کار رود.
از طرفی آن‌ها توانستند تشکیل لایه میلین را در اطراف سلول‌های مغز در حال تکامل موش مشاهده‌کنند و نشان‌دادند که این روش می‌تواند برای تعیین تکامل صحیح و نرمال مغز جنین مورد استفاده قرار گیرد.
در سلول‌های غدد عرق موش نیز آن‌ها شاهد به‌وجود آمدن لیپید در اطراف غدد عرق بودند که سلول‌های قدیمی‌تر را به سمت داخل فشرده می‌کرد و زمانی که این سلول‌ها به مرکز غدد می‌رسیدند در آنجا می‌مردند و به نظر می‌رسید طی فرایندی برای مرطوب کردن پوست و مو به‌کار می‌رفتند. از مزیت‌های این روش تصویربرداری، سهولت کاربرد آن است که می‌توان با آن یک تصویر واضح از فعالیت متابولیک بافت‌ها به‌دست آورد.
☑ لینک خبر
