סיקור מקיף

מדענים ביבמ פיתחו מיקרוסקופ עם רזולוציה טובה פי 100 מיליון ממערכות MRI הקיימות היום

התגלית מהווה צעד משמעותי בדרך לפיתוח כלים חדשים בתחום הביולוגיה המולקולארית והננו-טכנולוגיה. זמינות כלים כאלה תאפשר לבחון לעומק מבנים תלת-מימדיים מורכבים, בקנה מידה ננו-מטרי

הדגמה של סליל מגנטי במיקרוסקופ החדש הפועל לשגר ולקלוט את התהודה המגנטית החוזרת מהגוף הנבדק. כאן בתמונה עם הוירוס הנבדק
הדגמה של סליל מגנטי במיקרוסקופ החדש הפועל לשגר ולקלוט את התהודה המגנטית החוזרת מהגוף הנבדק. כאן בתמונה עם הוירוס הנבדק

מדענים במעבדות המחקר של יבמ, בשיתוף פעולה עם חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד, הציגו טכנולוגיית MRI חדשה המאפשרת הדמיית תהודה מגנטית בהפרדה ובחדות גבוהה פי 100 מיליון בהשוואה למערכות MRI הקיימות כיום.

תוצאות המחקר החדש, שפורסמו בעתון המדעי Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) , מהוות צעד משמעותי בדרך לפיתוח כלים חדשים בתחום הביולוגיה המולקולארית והננו-טכנולוגיה. זמינות כלים כאלה תאפשר לבחון לעומק מבנים תלת-מימדיים מורכבים, בקנה מידה ננו-מטרי.

טכנולוגיית הפרדה (רזולוציה) גבוהה כל כך איפשרה למדענים ליצור מיקרוסקופ שיוכל – לאחר פיתוח נוסף – לאפשר הצצה אל פרטי המבנה של חלבונים, ולסלול את הדרך לטיפול רפואי מותאם אישית ותרופות הממוקדות ברמת המבנה החלבוני הפרטי של החולה המטופל.

הפיתוח החדש של מדעני יבמ עשוי להשפיע על עולם חקר החומרים – החל מחלבונים ועד מעגלים משולבים – שבהם נדרשת הבנת מבנים ברמת האטום הבודד.

ההתקדמות הנוכחית התאפשרה בעזרת טכנולוגיה של מיקרוסקופ תהודה מגנטית (MRFM), המבחין בכוחות מגנטיים זעירים במיוחד. טכנולוגיית ההדמיה מסוגלת לבחון מבנים המצויים עמוק מתחת לפני השטח של החומר הנבדק ומציעה בכך יתרון ברור בהשוואה למיקרוסקופ האלקטרוני המוכר כיום. תהליך הבדיקה אינו פוגע ואינו הורס את החומר הנבדק מה שמאפשר לימוד לעומק של חומרים ביולוגיים.

בתהליך הבדיקה והפיתוח של הטכנולוגיה החדשה, בחנו החוקרים של יבמ ואוניברסיטת סטנפורד זן של וירוס הפוגע בגידולי טבק), תוך שהם יורדים לרמת הפרדה של ארבעה ננו-מטר (ננו-מטר הוא אחד חלקי מיליארד של מטר). גודל הווירוס שנבחן עומד על 18 ננו-מטר.

שלא כמו מכשירי MRI מוכרים, העושים שימוש בסליל מגנטי על מנת לשגר ולקלוט את התהודה המגנטית החוזרת מהגוף הנבדק, משתמש המיקרוסקופ הייחודי שפותח ביבמ בחוד זעיר העשוי כסף ומעוצב כגלשן עדין במיוחד. כאשר מתקבלת תגובה מגנטית, רועד לוח הכסף ברעידה זעירה – הנמדדת על ידי לייזר רגיש במיוחד הקולט את הסיבוב המגנטי סביב אטומי מימן המצויים סמוך לחוד הכסף. סריקה תלת-מימדית של החוד מאפשרת בניית מודל-תלת מימדי של החומר הנסקר בעזרת החוד הזה, ומרעיד אותו.

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

8 תגובות

  1. אבל מיקרוסקופ יותר מדוייק מMRI ככבר היה קיים לא קצת זמן , העיין שלי יותר מדוייקת מכמה מכשירים שיש.

    ד"א צר לי לקלקל לכם את המסיבה אבל מדובר סה"כ בהרבה ממבו ג'מבו לקצת עדשות חישוב מתכנס ומשחק עם אורך הגל…. תשכפלו אותי 10000 פעם ובניית מכשירים כאלה לא תראהמורכבת יותר מחיבור אבן למקל.

  2. גולן:
    אינני מומחה לעניין. אני פשוט מצטט מן הכתבה:
    "טכנולוגיית ההדמיה מסוגלת לבחון מבנים המצויים עמוק מתחת לפני השטח של החומר הנבדק ומציעה בכך יתרון ברור בהשוואה למיקרוסקופ האלקטרוני המוכר כיום."

  3. מדובר בשילוב של AFM עם MRI שהם התהודה המגנטית בשילוב מיקרוסקופ סורק. המיקרוסקופ הסורק בודק רק על פני השטח ולכן לא יכול להחליף את ה MRI. כמו כן, הרזולוציה של MRI כפי שניתן להבין ממאמר זה היא 10 ס"מ לפיקסל:

    " פרדה של ארבעה ננו-מטר (ננו-מטר הוא אחד חלקי מיליארד של מטר)" + "המאפשרת הדמיית תהודה מגנטית בהפרדה ובחדות גבוהה פי 100 מיליון בהשוואה למערכות MRI הקיימות כיום"

    הדבר לא נכון. MRI עושה הפרדה בסדר גודל של מיקרונים (מיליונית המטר).

    מעניין איפה בדיוק נפלה הטעות בתרגום בין העברית לאנגלית. אם אכן כתוב שיש שיפור פי מאה מליון מהרזולוציה של ה- MRI של היום, הרי שמתקבלת רזולוציה של בין פיקו לפמטומטר שזה הרבה יותר קטן מאטום מימן בודד.

    יש לבחון מחדש את הכתבה או להסביר אותה יותר.

    בברכת חברים,
    עמי בכר

  4. אוֹדה שעדיין לא התעמקתי במאמר, אך האם הטכנולוגיה הזו מאפשרת (או תאפשר) סריקה רק של "פני השטח" של החומר? או תאפשר גם מבט פנימה לתוך המבנה הפנימי של החומר? במידה וכן עד לאיזה "עומק"?

    אודה מאד לתשובות המומחים,
    תודה.

  5. של טכנולוגיות כגון מיקרוסקופ אלקטרוני, וטכנולוגיות לבחינת מבנה חלבונים כגון x-ray diffraction.

  6. פשוט מדהים, בדיוק סיימתי לקרוא לאחרונה את הספר של ריי קורצוויל "הסינגולריות קרובה", קורצוויל מדגיש כמה וכמה פעמים את נושא רמת הרזולוציה של סריקת MRI שמכפילה את עצמה משנה לשנה בצורה אקספוננציאלית, דבר שיאפשר לדבריו לבצע סריקה מדוייקת של מבנה המוח כשלב מקדים לשחזורו והעתקתו לתוך מבנה ממוחשב מבוסס סיליקון, ממש יפה לראות איך התחזיות שלו קורמות עוד וגידים ומתגשמות אחת לאחת, איזה הישג למדע, יהיה ממש מעניין לראות לאן זה עוד יוביל אותנו.

    http://www.tapuz.co.il/BLOG/ViewEntry.asp?EntryId=1065939&passok=yes

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן