Bạn có bao giờ tự hỏi làm thế nào các nhà khoa học có thể hình dung được các hoạt động và quá trình khác nhau bên trong tế bào không? Với sự tiến bộ của công nghệ, kính hiển vi truyền thống không còn đáp ứng được nhu cầu hiểu biết thế giới vi mô bên trong sinh vật của chúng ta nữa. Lúc này, công nghệ tự chụp X-quang đã trở thành một bước đột phá, cho phép chúng ta dễ dàng quan sát được những bí mật của tế bào.
Chụp ảnh tự động là một kỹ thuật tạo ra hình ảnh tia X bằng cách sử dụng các tia phóng xạ (như hạt beta hoặc tia gamma) được tạo ra do sự phân rã của các chất phóng xạ. Trong quá trình này, việc liên kết các dấu hiệu phóng xạ với các mẫu sinh học cho phép chúng ta theo dõi sự phân bố của chúng trong tế bào và khám phá vai trò sinh học của chúng.
Tự chụp phóng xạ là phương pháp đưa các chất được đánh dấu phóng xạ vào các con đường chuyển hóa, liên kết với thụ thể hoặc enzyme hoặc lai với axit nucleic để quan sát vị trí của chúng trong tế bào.
Phạm vi ứng dụng của công nghệ này khá rộng, bao gồm nhiều lĩnh vực như y sinh, khoa học môi trường và công nghiệp. Các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật này để nghiên cứu sự xâm nhập và phân bố các chất phóng xạ trong các mô hoặc tế bào khác nhau, cho dù phân tích được thực hiện trong cơ thể sống hay trong ống nghiệm.
Trong quá trình nghiên cứu sự phân bố thụ thể, các nhà khoa học có thể sử dụng các phối tử được đánh dấu phóng xạ để phân tích sự phân bố của thụ thể trong mô. Tùy thuộc vào phương pháp được sử dụng, một số thí nghiệm bao gồm việc tiêm chất phóng xạ vào hệ thống dòng chảy và sau đó lấy mô ra để thử nghiệm, trong khi những thí nghiệm khác bao gồm việc đưa chất phóng xạ trực tiếp vào phần mô. Đây sẽ trở thành một công cụ quan trọng để sàng lọc nhanh các ứng cử viên thuốc mới.
Trong chụp ảnh tự động trong ống nghiệm, các chất phóng xạ được áp dụng trực tiếp vào các lát cắt mô đông lạnh, cho phép sàng lọc thuốc nhanh chóng và thuận tiện, mặc dù không thể theo dõi đầy đủ sự phân bố thuốc trong cơ thể.
Ngoài ra, công nghệ này có thể được sử dụng để phát hiện RNA hoặc DNA bên trong tế bào và nghiên cứu hành vi của chúng ở các giai đoạn khác nhau của chu kỳ tế bào. Ví dụ, bằng cách đưa các tiền chất phóng xạ vào, các nhà nghiên cứu có thể quan sát tốc độ sao chép DNA và RNA và do đó hiểu được cách tế bào sinh sôi.
Trong các nghiên cứu trên tế bào chuột, chụp X-quang cho thấy tốc độ sao chép DNA trong quá trình tăng sinh tế bào là 33 nucleotide mỗi giây.
Chụp ảnh tự động cũng đóng vai trò quan trọng trong sinh lý thực vật. Các nhà khoa học có thể nghiên cứu sự di chuyển và tích tụ đường trong mô lá, cung cấp thêm bằng chứng giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách thực vật vận chuyển chất dinh dưỡng. Điều này có giá trị tham khảo quan trọng cho nghiên cứu nông nghiệp và công nghệ sinh học.
Khi đường tích tụ trong gân lá, điều này thường chỉ ra một chiến lược vận chuyển cụ thể; khi đường phân bố đều hơn, điều này chỉ ra một phương pháp vận chuyển khác.
Chụp ảnh tự động có hiệu quả hơn các kỹ thuật khác, chẳng hạn như chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) và chụp cắt lớp phát xạ photon đơn (SPECT), trong việc cung cấp hình ảnh hai chiều của các phân tử hoạt động cụ thể, nhưng không thể xác định chính xác hình ảnh ba chiều của chúng. vị trí phân phối. Tuy nhiên, kỹ thuật này vẫn có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong việc phân tích các mẫu sinh học.
Về các sự kiện lịch sử, việc sử dụng kỹ thuật chụp ảnh tự động là một ví dụ nổi bật. Năm 1946, trong quá trình dọn dẹp thảm họa hạt nhân ở đảo san hô Pakini, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp tự chụp X-quang để phát hiện thành công sự phân bố của răng cưa ở cá, đây là cơ sở quan trọng để hướng dẫn các hoạt động dọn dẹp.
Warren viết: "Phim chụp X-quang của con cá cho thấy sự hiện diện của bari Phổ trong cá."
Nhìn chung, công nghệ tự chụp X-quang không chỉ mở ra cánh cửa cho chúng ta quan sát thế giới bên trong của tế bào mà còn hướng cộng đồng khoa học tới những khám phá sinh học chính xác và phong phú hơn. Khi chúng ta phân tích sâu sắc quá trình kỳ diệu này, sự phát triển khoa học trong tương lai sẽ đi về đâu?