ทีมนักวิจัยนานาชาติได้ค้นพบวิธีการวัดรัศมีของแอกซอน ซึ่งเป็นเส้นใยประสาทละเอียดในสมองแบบไม่รุกราน โดยใช้เครื่องเอ็มอาร์ไอแบบกระจาย (dMRI) วิธีการที่นำเสนอนี้แสดงให้เห็นถึงข้อตกลงที่ดีกับการศึกษาทางเนื้อเยื่อวิทยาทั้งในสัตว์ฟันแทะและในมนุษย์ และมีประสิทธิภาพดีกว่าเทคนิคก่อนหน้านี้ ซึ่งการวัดที่รายงานเป็นลำดับความสำคัญที่ใหญ่กว่าขนาดแอกซอนที่ได้จากการตรวจทาง
เนื้อเยื่อ
แอกซอนเป็นส่วนที่ยื่นออกมาคล้ายเส้นลวดของเซลล์ประสาท ซึ่งเกี่ยวข้องกับการนำแรงกระตุ้นไฟฟ้าออกจากตัวเซลล์ พวกมันมีเส้นผ่านศูนย์กลางระดับจุลภาคและเป็นมัดประกอบด้วยรูปแบบหลักของการสื่อสารของระบบประสาท การศึกษาทางคลินิกและเนื้อเยื่อวิทยาแสดงให้เห็นว่ารัศมีของแอกซอน
สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.1 µm ถึงมากกว่า 3 µm ในสมองของมนุษย์ และขนาดดังกล่าวพร้อมกับ มีส่วนรับผิดชอบต่อความเร็วของการสื่อสารของเส้นประสาท นอกจากนี้ การศึกษาทางคลินิกของโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท เช่น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง
เผยให้เห็นความเสียหายพิเศษต่อแอกซอนขนาดเล็ก ในขณะที่การศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับอาสาสมัครที่มีความผิดปกติของสเปกตรัมออทิสติก แสดงให้เห็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการกระจายขนาดแอกซอนเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมที่ดีต่อสุขภาพ
การหาปริมาณรัศมีแอกซอนแบบไม่รุกล้ำ… การวัดรัศมีของแอกซอนที่แม่นยำและแม่นยำนั้นเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่สำคัญของการสร้างภาพทางระบบประสาท อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นงานที่ท้าทายอย่างมากในการดำเนินการโดยไม่รุกราน อย่างไรก็ตาม ทีมนักวิจัยในสหรัฐอเมริกา
ในสหราชอาณาจักร มุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมายดังกล่าว ทีมงานใช้ dMRI ซึ่งเป็นวิธีการสร้างภาพแบบไม่รุกรานและไม่ก่อไอออน ซึ่งจะวัดการเคลื่อนไหวแบบสุ่มของโมเลกุลของน้ำในเนื้อเยื่อ เผยให้เห็นรายละเอียดของสถาปัตยกรรมจุลภาคของเนื้อเยื่อ ความแปลกใหม่ที่สำคัญของแนวทางนี้คือวิธีการ
ที่นักวิจัย
เสนอเพื่อแยกสัญญาณ MRI ที่มาจากส่วนต่าง ๆ ของเนื้อเยื่อที่ตรวจ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาจำลองพฤติกรรมของสัญญาณน้ำในเนื้อเยื่อประเภทต่างๆ จึงสามารถยับยั้งสัญญาณที่เกิดจากเนื้อเยื่อรอบๆ นอกแอกซอนได้ ในการทำเช่นนั้น พวกเขาสามารถหาปริมาณคุณสมบัติของแอกซอนในตัวอย่างเนื้อเยื่อ
สมองที่ตรวจสอบได้แม่นยำยิ่งขึ้น …แสดงให้เห็นถึงข้อตกลงที่ไม่เคยมีมาก่อนกับมิญชวิทยา
เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของผลงาน นักวิจัยได้ทดสอบแบบจำลองของพวกเขากับสัตว์ฟันแทะเป็นครั้งแรกโดยใช้ภาพ dMRI ความละเอียดสูง (100 x 100 x 850 µm) ที่ได้จากเครื่องสแกน 16.4T MR
หลังจากสแกนแล้ว พวกเขาเก็บชิ้นส่วนหนา 50 µm จากสมองหนูสองตัว ซึ่งสอดคล้องกับปริมาตรที่ถ่ายภาพ และย้อมสีเพื่อเน้นแอกซอน ในที่สุด พวกเขาใช้กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลในการมองเห็นและวิเคราะห์ชิ้นเนื้อเยื่อ ผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ารัศมีแอกซอนที่มีประสิทธิภาพ
นักฟิสิกส์
ได้ก้าวเข้าใกล้การไขปริศนาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเรื่องหนึ่งในฟิสิกส์ของดวงอาทิตย์ นั่นคือเหตุใดโคโรนาของดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นชั้นที่อยู่เหนือพื้นผิวที่มองเห็นได้ของดวงอาทิตย์จึงร้อนกว่าพื้นผิวมาก นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซนต์แอนดรูวส์ในสกอตแลนด์ ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซา
ในสหรัฐอเมริกา และศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียนในสหรัฐอเมริกา ศึกษาดวงอาทิตย์ด้วยยานอวกาศ ผลลัพธ์ของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าความหนืดของพลาสมาภายในโคโรนามีส่วนทำให้อุณหภูมิสูงที่ได้มาจากค่ามัธยฐานของ MR นั้นใหญ่กว่ารัศมีมัธยฐานที่ได้จากมิญชวิทยาถึง 3–13%
และเพื่อนร่วมงานใช้จุดควอนตัมที่ทำจากอินเดียมอาร์เซไนด์ ปกคลุมด้วยสารกั้นที่ไม่นำไฟฟ้าของโมเลกุลเฮกเซนไดไทออล และเชื่อมโยงกับฟิล์มทองคำที่นำไฟฟ้า รัศมีของผลึกนาโนอินเดียมอาร์เซไนด์ที่เกือบเป็นทรงกลมนั้นแปรผันระหว่าง 10 ถึง 40 นาโนเมตร อุโมงค์อิเล็กตรอนจากทองคำ
ผ่านชั้นฉนวนไปยังนาโนคริสตัล จำนวนอิเล็กตรอนในจุดสามารถควบคุมได้โดยการปรับแรงดันไฟฟ้าบนแผ่นฟิล์มทองคำจุดควอนตัมสามารถกักอิเล็กตรอนไว้ที่อุณหภูมิต่ำเท่านั้น ดังนั้น ทีมงานของอิสราเอลจึงต้องดัดแปลงกล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดเพื่อทำงานที่อุณหภูมิเย็นจัด
เมื่อ Banin และเพื่อนร่วมงานตรวจสอบเส้นโค้งแรงดันกระแสไฟฟ้าของทิปขณะที่มันเคลื่อนผ่านผลึกนาโน พวกเขาสังเกตเห็นยอดอุโมงค์อิเล็กตรอนเดี่ยวที่ไม่ต่อเนื่องจำนวนหนึ่งซึ่งตรงกับรูปแบบของระดับพลังงานที่เห็นในอะตอมจริงซึ่งเป็นข้อผิดพลาดที่อาจเกิดจากการหดตัวของเส้นใยผ่านการย้อมสี
มีความคล้ายคลึงกันมากระหว่างอะตอมจริงกับ “จุด” ควอนตัมที่ใช้ในการจำกัดอิเล็กตรอนในเซมิคอนดักเตอร์ ตอนนี้ Uri Banin และเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยฮิบรูในอิสราเอลได้ทำการวัดสถานะอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมือนอะตอมโดยตรงในควอนตัมดอทเป็นครั้งแรก
ความก้าวหน้าอันน่าอัศจรรย์ในการย่อขนาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดขึ้นในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมาเป็นไปได้อย่างมากโดยการปรับปรุงเทคนิคเก่าแก่หนึ่งศตวรรษที่เรียกว่าการพิมพ์หิน อุปกรณ์ถูกสร้างขึ้นทีละชั้น รูปแบบในแต่ละชั้นถูกกำหนดโดย “หน้ากาก” แบบพิมพ์หิน ในแนวทาง “จากบนลงล่าง”
นี้ เราเริ่มต้นด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ขนาดใหญ่และสม่ำเสมอ และปิดท้ายด้วยอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติที่วัดเศษเสี้ยวของไมครอนได้ เมื่อ 40 ปีที่แล้ว เสนอทางเลือก “จากล่างขึ้นบน” ซึ่งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะประกอบตัวเองจากอะตอมและโมเลกุลแต่ละตัว แม้ว่า “การประกอบตัวเอง” ดังกล่าว
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
