محققان میکروسکوپ کوچک پوشیدنی ابداع کرده اند که امکان مشاهده سلول های عصبی حرکتی و فیبرهای عضلانی در حال فعالیت را میسر می سازد.
به گزارش خبرگزاری دانا، این مینی میکروسکوپ که اطلاعات مربوط به آن در مجله Neuron منتشر شده است، می تواند کوچکترین حرکات غیرارادی مهمترین عضلات بدن افراد زنده را ردیابی کند، موفقیتی فنی که پیش از این ناممکن بود.
‘پل کامپاگنولا’ از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون می گوید: این فناوری جدید به دانشمندان در درک بهتر چگونگی فعالیت ماهیچه ها در بدن افراد سالم و افرادی که عضلات بدن آنها تحت تاثیر سکته مغزی، فلج مغزی و سایر اختلالات عصبی عضلانی قرار گرفته است، کمک می کند.
‘مارک اشنیتزر’ فیزیکدان کاربردی و عصب شناس از دانشگاه استنفورد و همکارانش پیشتر در سال ۲۰۰۸ میکروسکوپ بزرگی را طراحی کرده بودند که می توانست انقباضات عضلانی در افراد زنده را نشان دهد، هر چند دامنه کاربرد آن تنها به ساعد محدود بود و صرفا امکان قرارگیری ساعد در دستگاه وجود داشت.
اما میکروسکوپ کوچک جدید می تواند از فعالیت عضلات زنده در بسیاری از مناطق بدن تصویر بگیرد و جزئیات ناشناخته چگونگی فعالیت آنها را نشان دهد. این میکروسکوپ به اندازه یک کف دست است و روی سوزنی قرار دارد که به داخل پوست می رود. این سوزن می تواند نور را هم ساطع و هم گردآوری کند و افزون بر این، قابلیت مکش خون اطراف را برای وضوح بیشتر دید دارد.
سوزن دستگاه بدون وارد کردن هیچ آسیبی، به سرعت و به اندازه بیش از یک سانتیمتر به بافت نفوذ می کند و پس از قرار گرفتن در موقعیت مورد نظر، می تواند اطلاعات مفصلی در مورد آناتومی عضلات اسکلتی جمع آوری کند.
برای مثال، طول سارکومرها (sarcomeres)، واحدهای تولید کننده نیرو در عضلات اسکلتی، سرنخ هایی در مورد چگونگی فعالیت این عضلات ارائه می کند. محققان با اندازه گیری طول سارکومرها در شش عضله دست و پای افراد سالم داوطلب، اطلاعات دقیق تری درباره ساختار عضلات مختلف به دست آورده اند.
این میکروسکوپ مینیاتوری علاوه بر مشاهده ساختار عضلات، می تواند کارآیی آنها را نیز بیازماید. برای این منظور، دستگاه فیبرهای عضلانی را با تکانه های کوچک الکتریکی تحریک کرده و سپس با اندازه گیری حرکات سارکومرها، چگونگی واکنش عضله را ارزیابی می کند.
به گفته محققان، این میکروسکوپ جدید روشی کمیتی تر و دقیق تر برای ارزیابی وضعیت افراد مبتلا به مشکلات عضلانی ارائه می دهد.
‘پل کامپاگنولا’ از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون می گوید: این فناوری جدید به دانشمندان در درک بهتر چگونگی فعالیت ماهیچه ها در بدن افراد سالم و افرادی که عضلات بدن آنها تحت تاثیر سکته مغزی، فلج مغزی و سایر اختلالات عصبی عضلانی قرار گرفته است، کمک می کند.
‘مارک اشنیتزر’ فیزیکدان کاربردی و عصب شناس از دانشگاه استنفورد و همکارانش پیشتر در سال ۲۰۰۸ میکروسکوپ بزرگی را طراحی کرده بودند که می توانست انقباضات عضلانی در افراد زنده را نشان دهد، هر چند دامنه کاربرد آن تنها به ساعد محدود بود و صرفا امکان قرارگیری ساعد در دستگاه وجود داشت.
اما میکروسکوپ کوچک جدید می تواند از فعالیت عضلات زنده در بسیاری از مناطق بدن تصویر بگیرد و جزئیات ناشناخته چگونگی فعالیت آنها را نشان دهد. این میکروسکوپ به اندازه یک کف دست است و روی سوزنی قرار دارد که به داخل پوست می رود. این سوزن می تواند نور را هم ساطع و هم گردآوری کند و افزون بر این، قابلیت مکش خون اطراف را برای وضوح بیشتر دید دارد.
سوزن دستگاه بدون وارد کردن هیچ آسیبی، به سرعت و به اندازه بیش از یک سانتیمتر به بافت نفوذ می کند و پس از قرار گرفتن در موقعیت مورد نظر، می تواند اطلاعات مفصلی در مورد آناتومی عضلات اسکلتی جمع آوری کند.
برای مثال، طول سارکومرها (sarcomeres)، واحدهای تولید کننده نیرو در عضلات اسکلتی، سرنخ هایی در مورد چگونگی فعالیت این عضلات ارائه می کند. محققان با اندازه گیری طول سارکومرها در شش عضله دست و پای افراد سالم داوطلب، اطلاعات دقیق تری درباره ساختار عضلات مختلف به دست آورده اند.
این میکروسکوپ مینیاتوری علاوه بر مشاهده ساختار عضلات، می تواند کارآیی آنها را نیز بیازماید. برای این منظور، دستگاه فیبرهای عضلانی را با تکانه های کوچک الکتریکی تحریک کرده و سپس با اندازه گیری حرکات سارکومرها، چگونگی واکنش عضله را ارزیابی می کند.
به گفته محققان، این میکروسکوپ جدید روشی کمیتی تر و دقیق تر برای ارزیابی وضعیت افراد مبتلا به مشکلات عضلانی ارائه می دهد.
