صورة فلوريسنت لخلية حية توضح كيف تم من خلال المنظار النانوي من توصيل بقعة كوانتية (البقعة الحمراء) للسيتوبلازما للخلية داخل الغشاء الخلوي (الأخضر) للخلية

طور باحثون في Lawrence Berkeley National Laboratory منظار يوفر صور ضوئية عالية الدقة لخلية حية، وقد يستخدم في توصيل الجينات أو البروتينات أو الأدوية العلاجية أو نقل أي مواد أخرى بدون إحداث أي أضرار للخلية. يعتمد المنظار الضوئي على أسلاك نانوية يمكن ان تستخدم أيضا في المجسات البيولوجية وفي دراسة الخواص الكهربية للخلية الحية.

فريق بحثي من مختبر بيركلي وجامعة كلفورنيا قاموا بتوصيل أسلاك نانوية من اكسيد القصدير tin oxide في طرف سلك من الفايبر (optical fiber) لتصميم منظار endoscope يمكنه ان يصور الخلية الحية. ينتقل الضوء في الليفة البصرية ومن ثم يقترن مع السلك النانوي. طرف السلك النانوي مرن جدا بسبب صغر حجمه مما يجعله قادرا على تحمل الالتواء والالتفاف عدة مرات.

يقول Peidong Yang العالم الكيميائي رئيس الفريق البحثي انه بدمج مزايا الأسلاك النانوية مع أسلاك الفيبر في التصوير الفلورسينس يمكننا ان نتحكم في الضوء على مستوى نانوي داخل الخلية الحية لدراسة العمليات البيولوجية داخل خلية حية مفردة بدقة تحليلية عالية. ويضيف قائلا لقد بينا ان منظار الأسلاك النانوية يمكنه ان يلتقط الإشارات الضوئية من المناطق الخلوية وبواسطة الية تنشيط ضوئية يمكننا ان ننقل للخلية حمولة خاصة بدقة عالية مكانيا وزمنيا.

بالرغم من التقدم العلمي في تقنية الميكروسكوب الإلكتروني الماسح ميكروسكوب المجس الماسح إلا ان الميكروسكوب الضوئي يبقى الجهاز المميز لدراسة الخلايا البيولوجية. لان الخلايا شفافة للضوء ويمكن الحصول على صور ضوئية لها ثلاثية الأبعاد ودون إحداث أي ضرر عليها باستخدام الضوء المرئي. كذلك الضوء المرئي يسمح بوضع علامات فلوريسنت على الخلية الحية لفحص مكوناتها البيولوجية، مثل البروتينات والأحماض النووية واللبتيدات. والقصور الوحيد الذي واجه التصوير الضوئي البيولوجي هو الحيود الذي يمنع الضوء المرئي من ان يكون قادر على فصل التراكيب الدقيقة التي تكون اصغر من نصف الطول الموجي للضوء الساقط. الاكتشافات الحديثة في مجال البصريات النانوية جعلت بالإمكان من التغلب على حاجز الحيود ليصبح من الممكن ان ترى المكونات الخلوية بأنظمة تصوير ضوئية. ولكن هذه الأنظمة معقدة جدا ومكلفة اكثر.

المصدر:

http://www.physorg.com/news/2011-12-cell-endoscope-nanophotonics-optical-cells.html