ในรามานสเปกโทรสโกปี นักวิทยาศาสตร์ยิงแสงเลเซอร์ไปที่โมเลกุลเป้าหมายและวัดว่าความยาวคลื่นของแสงที่กระจัดกระจายในรูปของโฟตอนที่หลุดออกจากเป้าหมายนั้นเป็นอย่างไรเมื่อเปรียบเทียบกับความยาวคลื่นดั้งเดิมของเลเซอร์ มีเพียงหนึ่งใน 10 ล้านของโฟตอนที่ตกกระทบเป้าหมายเท่านั้นที่แสดงความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นหรือลดลง การตรวจจับโฟตอนที่หายากเหล่านี้เป็นความท้าทาย — และท้ายที่สุดคือผลตอบแทน — สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการใช้ประโยชน์จากผลรามันสำหรับการใช้งานทางคลินิก
การเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นนี้เรียกว่า รามาน เอฟเฟ็กต์
เพื่อเป็นเกียรติแก่นักฟิสิกส์ชาวอินเดีย จันทรเสกขรา เวนกาตา รามัน ซึ่งแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกในทศวรรษที่ 1920 ว่าการวัดการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นของโฟตอนที่กระจัดกระจายสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ระบุส่วนประกอบของโมเลกุลของสารประกอบได้ เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี พ.ศ. 2473 จากผลงานของเขา ปัจจุบัน นักธรณีวิทยา นักเคมี และนักโบราณคดีใช้เทคนิคนี้เพื่อศึกษาแร่ธาตุในดิน ระบุวัสดุใหม่ และระบุสีในภาพวาดโบราณ ต้นฉบับ และสิ่งประดิษฐ์อื่นๆ
รักษาตัวเอง
ลุยเลย! คุณสมควรได้รับข่าววิทยาศาสตร์
ติดตาม
“ ณ จุดนี้ Raman spectroscopy นั้นดีสำหรับการสแกนพื้นผิว” David Batchelder นักวิจัยด้าน Raman จาก University of Leeds ในอังกฤษกล่าว ซึ่งแตกต่างจากการเอ็กซ์เรย์และซีทีสแกน เครื่องมือรามันที่มีอยู่ยังไม่สามารถให้แพทย์ตรวจดูภายในร่างกายได้ “เพื่อเจาะลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อ” Batchelder กล่าว “อุปกรณ์ต้องดีมาก”
แต่นักวิจัยของมหาวิทยาลัย Stanford รวมถึง Zavaleta
กำลังอยู่ในระหว่างการสร้างเครื่องมือ Raman ที่ตรวจสอบภายใน กุญแจสำคัญที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบคือการใช้อนุภาคนาโน ทีมงานใช้ Raman spectroscopy เพื่อตรวจหาเนื้องอกในหนูที่ยังมีชีวิตด้วยการห่อหุ้มแอนติบอดีมะเร็งรอบอนุภาคนาโนทองคำ
Zavaleta และเพื่อนร่วมงานได้ฉีดอนุภาคนาโนเข้าไปในหนู แอนติบอดีจำเพาะแต่ละชนิดที่ติดอยู่กับเซลล์มะเร็งชนิดใดชนิดหนึ่ง เมื่อนักวิจัยฉายแสงเลเซอร์ไปทั่วร่างกายของสัตว์ เซลล์ที่มีอนุภาคนาโนที่เคลือบด้วยแอนติบอดีติดอยู่จะแสดงการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นเมื่อเทียบกับเลเซอร์
สัญญาณที่มาจากแอนติบอดีนั้นอ่อนแอมาก Zavaleta กล่าว แต่ทองคำในอนุภาคนาโนช่วยเพิ่มสัญญาณเนื่องจากเลเซอร์กระตุ้นแกนทองคำ และโลหะก็แสดงความเข้มที่เพิ่มขึ้นในสนามไฟฟ้าโดยรอบ ทีมสแตนฟอร์ดสแกนร่างกายของหนูเพื่อหาสนามไฟฟ้าที่ตื่นเต้น และระบุตำแหน่งของอนุภาคนาโนโดยใช้กล้องจุลทรรศน์รามาน
กล้องจุลทรรศน์มีลักษณะเหมือนกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงมาตรฐาน แต่นักวิจัยได้เพิ่มเลเซอร์และเครื่องตรวจจับที่ละเอียดอ่อนลงในเครื่องมือเพื่ออ่านรอยนิ้วมือสเปกตรัมของอนุภาคนาโน จากนั้นจึงคำนวณว่าบริเวณใดในร่างกายมีสนามไฟฟ้าที่ตื่นเต้นและการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นโฟตอน ในที่สุด อุปกรณ์ของทีมสร้างภาพเนื้องอกภายในของหนู
และเนื่องจากอนุภาคนาโนที่ฉีดเข้าไปติดอยู่กับเนื้องอกชนิดต่างๆ นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถระบุตำแหน่งเซลล์มะเร็งต่างๆ ในร่างกายของหนูได้ในการสแกนครั้งเดียว Zavaleta กล่าวว่าการสแกนครั้งเดียวสำหรับมะเร็งหลายชนิดเป็นแง่มุมใหม่ของการวิจัยนี้ เธอและเพื่อนร่วมงานรายงานความคืบหน้าของพวกเขาในรายงานการประชุมของ National Academy of Sciences เมื่อวัน ที่ 15 เมษายน
นอกเหนือจากการสแกน CT และรังสีเอกซ์แล้ว แพทย์กำลังใช้การถ่ายภาพเรืองแสงด้วยจุดควอนตัมเพื่อดูรายละเอียดปลีกย่อยของร่างกายมนุษย์ แต่เทคนิครามัน ซาวาเลตากล่าวว่า อาจเกินความสามารถของควอนตัมดอท แพทย์จะต้องฉีดอนุภาคนาโนเพียง 1 ใน 1,000 ของจำนวนอนุภาคนาโนที่จำเป็นสำหรับการถ่ายภาพโดยใช้จุดควอนตัม การแสดงให้เห็นว่านักวิทยาศาสตร์สามารถถ่ายภาพวัตถุที่มีชีวิตซึ่งมีอนุภาคนาโนน้อยกว่านั้นไม่เคยประสบความสำเร็จมาก่อน นักรังสีวิทยาแห่งสแตนฟอร์ดกล่าว
ในที่สุด เนื้องอกวิทยาก็สามารถใช้รามานสเปกโทรสโกปีในระหว่างการผ่าตัดเพื่อสแกนเนื้อเยื่อที่เป็นโรคได้ การฉีดอนุภาคนาโนใหม่หรือรูปแบบต่างๆ เข้าไปในร่างกายระหว่างการผ่าตัดจะแสดงให้ศัลยแพทย์เห็นว่าเซลล์ผิดปกติที่เล็กที่สุดเพิ่งเริ่มก่อตัวขึ้น ศัลยแพทย์สามารถกำจัดเซลล์มะเร็งที่กำลังพัฒนาเหล่านี้ และอาจป้องกันการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของเนื้องอกในอนาคต ซาวาเลตากล่าว
รามานสเปกโทรสโกปียังสามารถแทนที่การตรวจด้วยสายตาสำหรับเนื้องอกและโรคต่างๆ เช่น มะเร็งปากมดลูก “ในการตรวจแปปสเมียร์ แพทย์เพียงแค่มองหาเซลล์มะเร็ง” แบทเชลเดอร์กล่าว “แต่เนื้องอกบางชนิดก็ระบุได้ยาก เทคโนโลยีรามานสามารถเลือกกระบวนการระดับโมเลกุลเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับเนื้องอกชนิดนี้หรือเนื้องอกชนิดใดชนิดหนึ่ง ทำให้จับได้ง่ายขึ้น”
อย่างไรก็ตาม เทคนิคที่กำลังพัฒนานี้จะไม่มีวันแทนที่การสแกน PET, MRI, อัลตราซาวนด์ และวิธีการถ่ายภาพอื่นๆ ได้อย่างสมบูรณ์ Zavaleta กล่าว แต่ละเทคนิคนำเสนอข้อดีของตัวเองเพื่อค้นหาว่าเกิดอะไรขึ้นภายในร่างกาย ถึงกระนั้นแพทย์บางคนพยายามที่จะกำจัดเครื่องเอ็กซ์เรย์ในสำนักงานของพวกเขา อย่างน้อยก็แพทย์ที่แหย่ฟันผู้คน
Credit : patfalk.net
fakeghdstraighteners.net
xhandjob.net
hapimaga.net
humanhairwigsforsale.net
bedandbreakfastauroraroma.com
hairnewretail.net
infanttoydemonstrations.com
beautifulrebecca.com
farizreza.net
fatchubbylesbians.com
samacharcafe.com
hakanjohansson.net
