World's First Fiber-optic Uasonic Imaging Probe For Future Nanoscale Disease Diagnostics

प्लेटो द्वारा पुनर्प्रकाशित

अनुयायियों: 0

होम > दबाएँ > भविष्य के नैनोस्केल रोग निदान के लिए दुनिया का पहला फाइबर-ऑप्टिक अल्ट्रासोनिक इमेजिंग जांच

Concept art showing the 3D mapping of microscopic objects by the phonon probe system. The optical fibre contains a metal layer on its tip and projects red laser light into the specimen CREDIT Dr Salvatore La Cavera

सार:
नॉटिंघम विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक अल्ट्रासोनिक इमेजिंग प्रणाली विकसित की है, जिसे बालों के पतले ऑप्टिकल फाइबर की नोक पर तैनात किया जा सकता है, और मानव शरीर में 3 डी में सेल असामान्यताओं की कल्पना करने के लिए सम्मिलित किया जाएगा।

भविष्य के नैनोस्केल रोग निदान के लिए दुनिया का पहला फाइबर-ऑप्टिक अल्ट्रासोनिक इमेजिंग जांच

नॉटिंघम, ब्रिटेन | 30 अप्रैल, 2021 को पोस्ट किया गया

नई तकनीक सूक्ष्म और नैनोस्कोपिक रिज़ॉल्यूशन इमेज का उत्पादन करती है जो एक दिन चिकित्सकों को गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट जैसे शरीर के कठिन हिस्सों तक पहुंचने वाली कोशिकाओं की जांच करने में मदद करती है और गैस्ट्रिक कैंसर से लेकर बैक्टीरियल मैनिंजाइटिस तक के रोगों के लिए अधिक प्रभावी निदान पेश करती है।

उच्च स्तर की प्रदर्शन तकनीक, जो वर्तमान में केवल बड़े, वैज्ञानिक उपकरणों के साथ अत्याधुनिक अनुसंधान प्रयोगशालाओं में संभव है - जबकि इस कॉम्पैक्ट प्रणाली में रोगी देखभाल में सुधार के लिए इसे नैदानिक सेटिंग्स में लाने की क्षमता है।

इंजीनियरिंग एंड फिजिकल साइंसेज रिसर्च काउंसिल (EPSRC) -फंडेड इनोवेशन पारंपरिक फ्लोरोसेंट लेबल की आवश्यकता को भी कम करता है - एक माइक्रोस्कोप के तहत कोशिका जीव विज्ञान की जांच करने के लिए इस्तेमाल होने वाले रसायन - जो बड़ी खुराक में मानव कोशिकाओं के लिए हानिकारक हो सकते हैं।

नेचर जर्नल, लाइट: साइंस एंड एप्लीकेशंस में प्रकाशित एक नए शोधपत्र में निष्कर्ष निकाला गया है, जिसका शीर्षक है '3 डी में फाइबर की जांच के साथ फोनॉन इमेजिंग'।

नॉटिंघम ऑप्टिक्स और फोटोनिक्स रिसर्च ग्रुप के पेपर लेखक, साल्वातोर ला कैवेरा, एक ईपीएसआरसी डॉक्टरल प्राइज़ फेलो, अल्ट्रासोनिक इमेजिंग सिस्टम के बारे में कहा: "हम मानते हैं कि एक नमूना की कठोरता, इसकी जैव-अनुकूलता और इसकी क्षमता को मापने की क्षमता एंडोस्कोपिक-क्षमता, सभी नैनोस्केल का उपयोग करते समय, इसे अलग सेट करते हैं। ये विशेषताएं शरीर के अंदर भविष्य के माप के लिए प्रौद्योगिकी स्थापित करती हैं; न्यूनतम इनवेसिव बिंदु की देखभाल निदान के अंतिम लक्ष्य की ओर। "

वर्तमान में प्रोटोटाइप चरण में, गैर-इनवेसिव इमेजिंग टूल, जिसे शोधकर्ताओं ने "फोनन जांच" के रूप में वर्णित किया है, एक मानक ऑप्टिकल एंडोस्कोप में डाला जाने में सक्षम है, जो कि एक शक्तिशाली प्रकाश और कैमरे के साथ एक पतली ट्यूब है जो अंत में है कई अन्य बीमारियों के बीच कैंसर के घावों को खोजने, उनका विश्लेषण और संचालन करने के लिए शरीर में नेविगेट किया गया। ऑप्टिकल और फोनोन प्रौद्योगिकियों का संयोजन लाभप्रद हो सकता है; क्लिनिकल वर्कफ़्लो प्रक्रिया को तेज़ करना और रोगियों के लिए इनवेसिव टेस्ट प्रक्रियाओं की संख्या कम करना।

3 डी मैपिंग क्षमताओं

जिस तरह एक चिकित्सक त्वचा के नीचे के ऊतकों में असामान्य 'कठोरता' को महसूस करने के लिए शारीरिक परीक्षण कर सकता है, जो ट्यूमर का संकेत दे सकता है, फोनॉन जांच इस '3 डी मैपिंग' अवधारणा को एक सेलुलर स्तर पर ले जाएगा।

अंतरिक्ष में अल्ट्रासोनिक जांच को स्कैन करके, यह सूक्ष्म संरचनाओं की कठोरता और स्थानिक विशेषताओं के तीन आयामी नक्शे को पुन: उत्पन्न कर सकता है, और नीचे, एक नमूना की सतह (जैसे ऊतक); यह एक बड़े पैमाने पर सूक्ष्मदर्शी जैसी छोटी वस्तुओं की छवि बनाने की शक्ति के साथ ऐसा करता है, और एक अल्ट्रासोनिक जांच जैसी वस्तुओं को अलग करने के लिए विपरीत है।

“यदि ट्यूमर सेल कठोर है, तो यह मापने में सक्षम तकनीकों को प्रयोगशाला सूक्ष्मदर्शी के साथ महसूस किया गया है, लेकिन ये शक्तिशाली उपकरण रोगी-सामना करने वाले नैदानिक सेटिंग्स के लिए बोझिल, स्थिर और अप्राप्य हैं। एन्डोस्कोपिक क्षमता में नैनोस्केल अल्ट्रासोनिक तकनीक उस छलांग को बनाने की ओर अग्रसर है, “साल्वेटोर ला कैवेरा कहते हैं।

यह कैसे काम करता है

नई अल्ट्रासोनिक इमेजिंग प्रणाली दो लेज़रों का उपयोग करती है जो ऊर्जा के छोटे दालों को उत्सर्जित करती है और एक नमूने में कंपन का पता लगाने के लिए। लेजर दालों में से एक को धातु की एक परत द्वारा अवशोषित किया जाता है - एक नैनो-ट्रांसड्यूसर (जो ऊर्जा को एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित करके काम करता है) - फाइबर की नोक पर निर्मित; एक प्रक्रिया जिसके परिणामस्वरूप उच्च-आवृत्ति के फ़ोनों (ध्वनि कणों) को नमूने में पंप किया जाता है। फिर एक दूसरी लेजर पल्स ध्वनि तरंगों से टकराती है, एक प्रक्रिया जिसे ब्रिल्लिन स्कैटरिंग कहा जाता है। इन "टकराए हुए" लेजर दालों का पता लगाने से, यात्रा ध्वनि तरंग के आकार को फिर से बनाया जा सकता है और नेत्रहीन प्रदर्शित किया जा सकता है।

पता लगाई गई ध्वनि तरंग किसी सामग्री की कठोरता और यहां तक कि उसकी ज्यामिति के बारे में भी जानकारी देती है। नॉटिंघम टीम स्पंदित लेजर और ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करके इस दोहरी क्षमता का प्रदर्शन करने वाली पहली थी।

एक इमेजिंग डिवाइस की शक्ति को आमतौर पर सबसे छोटी वस्तु द्वारा मापा जाता है जिसे सिस्टम द्वारा देखा जा सकता है, अर्थात संकल्प। दो आयामों में फोनोन जांच माइक्रोस्कोप के समान 1 माइक्रोमीटर के आदेश पर वस्तुओं को "हल" कर सकती है; लेकिन तीसरे आयाम (ऊंचाई) में यह नैनोमीटर के पैमाने पर माप प्रदान करता है, जो फाइबर-ऑप्टिक इमेजिंग सिस्टम के लिए अभूतपूर्व है।

भविष्य के अनुप्रयोग

कागज में, शोधकर्ता प्रदर्शित करते हैं कि प्रौद्योगिकी एक एकल ऑप्टिकल फाइबर और एक इमेजिंग बंडल (व्यास में 10 मिमी) के 20,000-1 फाइबर दोनों के साथ संगत है, जैसा कि पारंपरिक एंडोस्कोप में उपयोग किया जाता है।

नतीजतन, बेहतर स्थानिक संकल्प और देखने के व्यापक क्षेत्रों को नियमित रूप से एक नमूना पर कई अलग-अलग बिंदुओं से कठोरता और स्थानिक जानकारी एकत्र करके प्राप्त किया जा सकता है, डिवाइस को स्थानांतरित करने की आवश्यकता के बिना - पहुंच के माध्यम से फोनन एंडोस्कोप का एक नया वर्ग लाकर।

नैदानिक स्वास्थ्य सेवा से परे, सटीक विनिर्माण और मेट्रोलॉजी जैसे क्षेत्र सतह निरीक्षण और सामग्री लक्षण वर्णन के लिए इस उच्च-रिज़ॉल्यूशन उपकरण का उपयोग कर सकते हैं; मौजूदा वैज्ञानिक उपकरणों के लिए एक पूरक या प्रतिस्थापन माप। 3 डी बायो-प्रिंटिंग और टिशू इंजीनियरिंग जैसे बर्जनिंग प्रौद्योगिकियां भी इनलाइन निरीक्षण उपकरण के रूप में फोनॉन जांच का उपयोग प्रिंट-सुई के बाहरी व्यास से सीधे एकीकृत करके कर सकती हैं।

इसके बाद, टीम नॉटिंघम पाचन रोग केंद्र और नॉटिंघम विश्वविद्यालय में बायोफिज़िक्स, इमेजिंग और ऑप्टिकल साइंस संस्थान के सहयोग से जैविक सेल और ऊतक इमेजिंग अनुप्रयोगों की एक श्रृंखला विकसित कर रही है; आने वाले वर्षों में एक व्यवहार्य नैदानिक उपकरण बनाने के उद्देश्य से।

# # #

####

नॉटिंघम विश्वविद्यालय के बारे में
नॉटिंघम विश्वविद्यालय एक गौरवशाली विरासत के साथ एक अनुसंधान-गहन विश्वविद्यालय है, जो लगातार दुनिया के शीर्ष 100 में स्थान पर है। नॉटिंघम विश्वविद्यालय में अध्ययन एक जीवन बदलने वाला अनुभव है और हम अपने छात्रों की क्षमता को अनलॉक करने पर गर्व करते हैं। हमारे पास एक संस्थापक भावना है, जो हमारे संस्थापक सर जेसी बूट की दृष्टि में व्यक्त की गई है, जिसने हमें चीन और मलेशिया में परिसरों की स्थापना करने का मार्ग देखा है - शिक्षा, अनुसंधान और औद्योगिक जुड़ाव के विश्व स्तर पर जुड़े नेटवर्क का हिस्सा। विश्वविद्यालय के अत्याधुनिक सुविधाओं और समावेशी और विकलांगता खेल प्रावधान को टाइम्स और संडे टाइम्स गुड यूनिवर्सिटी गाइड 2021 स्पोर्ट्स यूनिवर्सिटी ऑफ द ईयर के रूप में दर्शाया गया है। हम REF 2014 के अनुसार यूके में अनुसंधान शक्ति के लिए आठवें स्थान पर हैं। हमारे पास अनुसंधान उत्कृष्टता के छह बीकन हैं जो जीवन को बदलने और दुनिया को बदलने में मदद करते हैं; हम स्थानीय और विश्व स्तर पर एक प्रमुख नियोक्ता और उद्योग साझेदार भी हैं। नॉटिंघम ट्रेंट यूनिवर्सिटी के साथ, हम नॉटिंघम पहल के लिए विश्वविद्यालयों का नेतृत्व करते हैं, एक अग्रणी सहयोग जो नॉटिंघम के दो विश्व स्तरीय विश्वविद्यालयों के संयुक्त ताकत और नागरिक मिशनों को एक साथ लाता है और COVID -19 के बाद वसूली और नवीकरण में सहायता के लिए स्थानीय समुदायों और भागीदारों के साथ काम कर रहा है। सर्वव्यापी महामारी।

अधिक जानकारी के लिए, कृपया क्लिक करें यहाँ उत्पन्न करें

संपर्क:
एमा लोरी
44-011-584-67156

अधिक जानकारी सल्वातोर ला कैवेरा III से उपलब्ध है

@यूओएनप्रेसऑफिस

कॉपीराइट © नॉटिंघम विश्वविद्यालय

अगर आपके पास कोई टिप्पणी है, तो कृपया Contact हमें.

न्यूज़ रिलीज़ के जारीकर्ता, न कि 7 वेव, इंक। या नैनो टेक्नोलॉजी नाउ, सामग्री की सटीकता के लिए पूरी तरह से जिम्मेदार हैं।

बुकमार्क: