Cómo escuchar las células que se vuelven cancerígenas.
Un nuevo dispositivo puede oír los sonidos reales producidas por las células individuales.
Los ingenieros han creado una fibra óptica de tamaño nanométrico que puede detectar fuerzas increíblemente pequeños, a partir de la turbulencia generada por la natación bacterias a las ondas sonoras realizadas por los latidos de las células del corazón.
Al sentir en los sistemas biológicos podría incluso nos permitirá controlar las células individuales y nos alertan sobre el proceso sutil de una célula normal se vuelvan cancerígenas .
"Este trabajo podría abrir nuevas puertas para realizar un seguimiento de las pequeñas interacciones y los cambios que no podían ser rastreados antes", dijo un miembro del equipo, Donald Sirbuly de la Universidad de California en San Diego.
Los avances en la tecnología del microscopio nos han permitido profundizar en las más pequeñas grietas de nuestro mundo físico, sino para entender realmente lo que está pasando allá abajo, se necesita más que simplemente observando desde la distancia - también tenemos que ser capaces de sentir lo que está pasando.
Ya existen microscopios que pueden detectar muy pequeñas fuerzas, y el mejor en hacerlo - el Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) - está mejorando todo el tiempo .
Por desgracia, debido a la forma en que un atómicas microscopios de fuerza funciona, el instrumento no puede ser reducido a fin de hacerlo compatible para su uso en sistemas biológicos.
La medición de fuerzas biológicas en vasos muy pequeños requiere un nuevo enfoque. El equipo de Estados Unidos creó una fibra óptica que se hizo de óxido de estaño y era 100 veces más delgadas que un cabello humano - perfecto para pequeños volúmenes de muestra.
Para que sea capaz de detectar, el óxido de estaño se recubrió con una capa delgada de polímero que entonces fue tachonada con nanopartículas de oro.
El uso de la fibra era muy simple: todo lo que tenían que hacer era inmersión del alambre de nanopartículas y recubierto con polímero en una solución que contiene células vivas o bacterias.
Entonces, ¿cómo funciona?
Una luz se brilla hacia abajo la fibra óptica e interactúa con las nanopartículas de oro. fuerzas biológicas y sonidos chocan con las nanopartículas de oro empujándolos muy ligeramente en la capa de polímero.
Empujar las nanopartículas más cerca de la fibra hace que les permite interactuar más con la luz, el aumento de la intensidad de la luz detectada.
Mediante el uso de este enfoque, los ingenieros fueron capaces de monitorear las pequeñas fuerzas causadas por el latido de las células del corazón y por el movimiento de los flagelos bacterianos.
"No estamos simplemente capaz de recoger estas pequeñas fuerzas y sonidos, podemos cuantificarlos el uso de este dispositivo. Esta es una nueva herramienta para alta resolución nanomecánica de sondeo", dijo Sirbuly .
Después de la calibración, la técnica de fibra óptica demostró ser 10 veces más sensible que un AFM, y podría detectar fuerzas menos de 160 femtonewtons y suena menos de -30 decibelios. Eso es un millar de tiempo inferior a lo que un oído humano puede detectar.
Para referencia, la manzana promedio ejerce 1 newton de la fuerza ya que se encuentra aquí en la tierra, 100 femtonewtons es diez billonésima de que la fuerza, por lo que una rebanada de una manzana que se ha cortado en 10 billones de diminutos rodajas.
La técnica puede detectar una gama de fuerzas biológicas y sonidos ya que diferentes revestimientos poliméricos se pueden usar para recubrir la fibra de óxido de estaño.
Para medir las fuerzas más grandes, se requiere un revestimiento de polímero más rígido y fuerzas más pequeñas se detectan mediante el recubrimiento de la fibra óptica con un material muy suave, tal como un hidrogel .
En el futuro, los investigadores planean utilizar las nanofibras para medir la bioactividad y el comportamiento mecánico de las células individuales y para mejorar las capacidades de escucha '' de la fibra para crear estetoscopios biológicos ultrasensibles.
Sus hallazgos han sido publicados en la revista Nature Photonics .
Quién es quién en el Deep State ?
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