أخبار ar.wedoany.com، طوّر فريق من جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة (Nanyang Technological University, Singapore) استراتيجية تصوير لا تتطلب وسماً خارجياً، وذلك باستخدام مجهر التشتت التداخلي واسع المجال (iSCAT) لرسم خرائط الديناميكيات تحت الخلوية في الخلايا الحية. نُشرت هذه الدراسة في مجلة PhotoniX Life، حيث تم من خلال التحليل الإحصائي للتقلبات العشوائية في تسلسل صور iSCAT الكشف عن حالة الخلايا وعدم التجانس الديناميكي دون إضافة أي وسوم.
باعتبار الخلايا أنظمة ديناميكية، فإن عضياتها الداخلية وجزيئاتها الكبيرة وأغشيتها وهياكلها الهيكلية الخلوية تشهد حركات حرارية ونشطة، ترتبط هذه الحركات بالبنية تحت الخلوية وحالة الطاقة. يُشكّل التصوير المباشر لهذه الحركات السريعة وغير المتجانسة مكانياً في الخلايا الحية تحدياً، كما أن الوسوم الخارجية الشائعة قد تتداخل مع سلوك الخلايا.
لمواجهة هذا التحدي، أجرى فريق البحث تحليلاً كاملاً للمجال لكثافة طيف القدرة (PSD) لتسلسل زمني عالي السرعة من iSCAT. في أنواع متعددة من الخلايا، لوحظ أن PSD لإشارة iSCAT في معظم مناطق الخلية، ضمن نطاق 30–1250 هرتز، يتبع علاقة قانون القوة العكسية: S(f)=βf⁻α. يعكس كل من مؤشر الطيف الملائم (α) والسعة (β) خصائص وكثافة الحركة تحت الخلوية على التوالي. من خلال ترميز α كلون (Hue)، وβ كإضاءة (Lightness)، وجودة الملاءمة (R²) كتشبع (Saturation)، تم إنشاء خريطة ثنائية الأبعاد لمؤشر الطيف في فضاء الألوان (HSV) لتعكس التوزيع المكاني للديناميكيات الخلوية.
أظهرت النتائج التجريبية أن هذه الطريقة تمكن من التصور غير الموسوم لتغيرات حالة الخلايا. في خلايا HeLa، ميزت خريطة مؤشر الطيف بوضوح بين الخلايا في طور الانقسام الفتيلي والخلايا في الطور البيني، وتتبعت التحولات الديناميكية أثناء عملية الانقسام الفتيلي. في الخلايا المستحثة بالموت الخلوي المبرمج بواسطة بيروكسيد الهيدروجين، أظهرت خريطة مؤشر الطيف زيادة في عدم التجانس، حيث ارتبطت المناطق ذات α العالية بتكوّن الفقاعات الغشائية المرتبطة بالموت الخلوي المبرمج. كما التقطت الخريطة الاختلافات المرتبطة بدرجة الورم الخبيث في الأنواع الفرعية لخلايا سرطان الغدة الدرقية: حيث انخفضت القيمة الوسيطة لمؤشر الطيف تدريجياً في خلايا سرطان الغدة الدرقية الحليمي (PTC) والجريبي (FTC) والكشمي (ATC) مع زيادة درجة الورم الخبيث.
تشير نتائج الدراسة إلى أن التصوير واسع المجال بتقنية iSCAT، مقترناً بتحليل مؤشر طيف القدرة، يمكن أن يعمل كقراءة بصرية جوهرية لحالة الخلايا. ونظراً لعدم الحاجة إلى وسوم خارجية، قد يكون لهذه الطريقة إمكانات تطبيقية في الدراسات الطولية للخلايا الحية، وعلم الأحياء الميكانيكي، وأبحاث السرطان، وتقييم جودة العلاج بالخلايا الجذعية.
انظر المقال: "Label-free mapping of subcellular dynamics using wide-field interferometric scattering microscopy and spectral exponent analysis." PhotoniX Life. doi: 10.3724/PXLIFE.2025-0012
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
